分类： 植物学

来源：《科学》

研究发现，植物干细胞通过“分子守门”机制精确调控细胞壁刚度：果胶甲酯酶基因PME5的mRNA在细胞核内被隔离，仅在细胞分裂时随核膜解体而释放，酶被精准运至新生细胞壁，使其局部软化以正确定位。破坏此机制会导致细胞分裂紊乱、干细胞活性下降。该双模式刚度机制广泛存在于玉米、大豆等作物中，为未来通过调控细胞壁改良作物株型与产量提供了新思路。

来源：《当代生物学》

研究通过对122种维管植物基因组分析发现，沉水植物与海草在核、线粒体和叶绿体基因上均表现出显著高于陆生植物的进化速率。与“基因丢失”的传统观点不同，多类水生植物谱系存在基因家族趋同扩张，这些基因与铁离子稳态、通气组织形成、光合增强等关键适应性性状相关。研究还揭示了不同水生植物在气孔发育与通气组织形成上的可塑性差异。该成果为解析植物水生适应机制及培育抗涝作物提供了重要理论基础。

来源：《自然》（Nature）

西澳大利亚大学研究分析了澳大利亚3063个保护区，发现71%的保护区对其边界5公里内的植被组成产生积极外溢效应，且影响随距离增加而减弱。其中Monadnocks等保护区外溢作用最为显著。研究指出，这种外溢效应受降雨、地形等环境因素及保护区内部管理的共同影响，并可通过环境变量与位置进行大尺度预测。该发现表明，保护区通过促进周边生物多样性扩展，能带来更广泛的气候调节、水源涵养等生态系统服务效益，其社会价值可能被低估。

来源：《新植物学家》

冲绳科学技术大学院大学等机构的研究团队揭示了珍稀寄生植物蛇菰属（Balanophora） 的极端演化历程。该植物已丧失叶绿体与根系，完全依赖特定树种根部寄生，其质体基因组仅剩约20个基因，但仍承担重要代谢功能。研究发现部分岛屿种群采用罕见的专性无融合生殖（无需受精即可产生种子），这一策略虽罕见却有助于在狭窄生态位中快速拓殖。蛇菰作为最早丧失光合作用的陆生植物之一，其特殊适应性为理解植物寄生演化与生殖多样性提供了独特案例，但种群极易受伐木与非法采集威胁。

来源：《iScience》

褪黑素作为动物助眠激素，在植物中却发挥促生长与抗逆作用。美国休斯顿大学团队综述指出，植物自身及其根际微生物均可合成褪黑素，通过调节生物钟、增强光合作用及抗胁迫能力来提升作物生长与产量。该研究为开发基于褪黑素的绿色农业策略提供了新思路，并呼吁未来研究应拓展至野生及具有文化价值的植物体系。

来源：《先进功能材料》

新加坡国立大学的研究团队开发了一种可溶解的微针贴片，可将“生物肥料”（如促进植物生长的有益细菌和真菌）直接递送至植物叶片或茎部组织。在温室试验中，菜心和羽衣甘蓝的茎生物量、叶面积和株高均显著增长，同时比传统土壤接种法节省了超过15%的菌剂用量。这种方法避免了土壤环境对微生物的阻碍，实现了精准、高效的递送。该技术未来有望应用于城市和垂直农场。

来源：《植物科学趋势》

一篇由洛桑研究所和国际玉米小麦改良中心的研究者撰写的综述指出，提升作物在真实农田环境下的光合作用需要系统性策略。他们重点介绍了一种关键的信号分子——海藻糖-6-磷酸。T6P能协调光合作用产生的糖分用于生长和产量形成。在大田试验中，将T6P作为叶面喷施剂，可以刺激小麦灌浆期的糖分利用，从而“拉动”叶片产生更强的光合作用以提供更多糖分。这表明，许多优良作物品种自身已具备提升光合作用的潜力，关键在于通过T6P等方式，解除其内部代谢需求的限制，以系统性提升产量。

来源：《植物与细胞生理学》

日本早稻田大学的研究揭示了驱动蛋白Myosin XI家族成员在植物耐盐性中的功能分化。在盐胁迫下，拟南芥中负责细胞质流动的三个主要驱动蛋白（AtXI-K, AtXI-2, AtXI-1）表达发生改变，但只有AtXI-1基因的功能缺失突变体表现出更强的耐盐性。该突变体在盐胁迫下能积累更少的钠离子（Na⁺），并维持更高的叶绿素和脯氨酸水平，表明AtXI-1通过调控细胞内钠离子稳态来影响耐盐性。这项研究为未来通过靶向Myosin XI功能来培育适应盐渍土壤的作物提供了新的分子靶点。

来源：《当代生物学》

一项国际研究发现，生长在盐渍海岸的红树与其内陆近亲相比，关键耐盐物理特性是更小的细胞尺寸和更厚的细胞壁。研究分析了超过34种红树及30多种近缘植物，发现这一物理组合能为植物提供更强的机械支撑以抵抗盐分压力并防止萎蔫。这项研究揭示了耐盐性的一个核心物理基础，为未来通过改造细胞大小和细胞壁特性来培育耐盐作物提供了相对简单且极具前景的工程策略。

来源：《当代生物学》

莫纳什大学研究团队在地钱中发现关键基因 MpARF2。该基因通过同时调控生长素产生与抑制其信号，保护茎尖干细胞区域，使其免受分化信号影响，从而协调植物持续、定向的生长。这一机制可能是在约4亿年前植物登陆过程中的关键演化创新，使得早期陆生植物能适应环境、再生组织，对现代作物改良与气候适应性研究具有启示意义。