我国科研团队发现植物根系存在“避腐性”

西北农林科技大学生命科学学院张余周教授团队研究发现，植物根系存在“避腐性”，即能主动绕开植物腐烂造成的病原微生物富集区。该科研成果于10日发表于国际学术期刊《科学》上。

生物腐烂是生态系统养分循环的关键过程，腐烂区域同时也是病原微生物高度活跃、可能对活体植物造成侵害的“危险区”。动物通常会主动远离腐烂物以减少感染风险，而跑不掉的植物如何应对？植物根系是否能够感知并主动对植物腐烂区高度活跃的有害病原微生物做出逃避反应？

张余周团队通过研究发现，当植物根系直接接触腐烂植物组织时，根生长迅速受到抑制甚至停止，与生物胁迫、病原防御和免疫响应相关的基因被显著激活。面对局部腐败区域，植物根会主动偏离重力方向，向绕开植物腐烂物的方向弯曲生长。这种现象在油菜、番茄和小麦等农作物中广泛存在。“根仅对植物腐烂物产生回避，对动物腐烂物无‘避性生长’。”张余周教授介绍，这暗示动物腐烂物可能对植物根系不会产生伤害。

张余周称，植物腐烂过程中，特别是定殖于植物腐烂物上的真菌可向周围环境释放大量酸性代谢物，形成稳定的局部酸性微环境。该环境不易受到降雨等因素的干扰，是引导根系躲避腐败区的重要信号。在机制层面，团队发现根表皮细胞就是根系的“酸性指南针”——腐烂物周围越酸的地方“危险系数”越高，根尖就能据此判断方向，朝酸性较弱的一侧生长，从而绕开“雷区”，防止自身被有害病原菌感染。