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壓力不只是人類的。樹木也同樣需要面對(duì)壓力。干旱和水澇，喪失養(yǎng)分，環(huán)境污染及氣候改變等問題，對(duì)于樹木而言都是壓力，學(xué)術(shù)界稱之為脅迫。如何幫助樹木和農(nóng)作物迅速而有效的適應(yīng)脅迫，是從事植物科學(xué)研究者急需解決的迫切任務(wù)。
美國密歇根科技大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了楊樹的一種適應(yīng)土壤環(huán)境變化的新分子機(jī)理，也就是一些控制此過程的部分基因開關(guān)。研究者希望通過利用生物技術(shù)及選擇性育種的方式改變楊樹的抗脅迫能力。
"我們希望理解其中的發(fā)生機(jī)制，我們能嫻熟的操作此系統(tǒng)使植物能更快更好的適應(yīng)客觀條件"，來自密歇根科技大學(xué)森林與環(huán)境科學(xué)的副教授Victor Busov說道。Victor Busov為此文的通訊作者。此研究成果發(fā)表于2010年3月份的The Plant Cell 雜志上。參與該研究的還有美國喬治亞大學(xué)，俄勒岡州立大學(xué)以及北京林業(yè)大學(xué)的研究人員。楊樹是目前*一個(gè)全基因組測(cè)序完成的樹種。他們分析了楊樹基因組中數(shù)以千計(jì)的基因。研究者正在尋求一種調(diào)控機(jī)制。這種機(jī)制直接關(guān)系著植物是在地面部分的繁盛以及合適的恰當(dāng)?shù)耐寥罈l件充分補(bǔ)充其地下部分根系的發(fā)達(dá)程度。
赤霉素（Gibberellins，簡稱GAs）在其中扮演了關(guān)鍵的角色。"在根的發(fā)育過程中，赤霉素的作用了解的不多"，Busov說到，"特別是關(guān)于赤霉素對(duì)側(cè)根的影響的研究更是少。"Busov解釋說，"側(cè)根如同海綿，在土壤中吸收著養(yǎng)料和水份。"
研究發(fā)現(xiàn)赤霉素與其他植物激素相互作用，共同決定了植物的根應(yīng)該是向地上生長還是向地下生長。"從分子水平來看，赤霉素和生長素有著自己的通信方式"，Busov稱，通過與正常野生型楊樹的對(duì)比試驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)赤霉素濃度越多，其莖長得越好，而側(cè)根發(fā)育則差。當(dāng)通過突變相關(guān)基因或者RNAi技術(shù)等使植株不產(chǎn)生赤霉素時(shí)，植株顯得非常矮小，但是他們的側(cè)根長得繁盛。、人工添加赤霉素作用于缺乏赤霉素而弱小的楊樹時(shí)，結(jié)果恰好顛倒了過來。這些楊樹長得非常高，而側(cè)根基本上就沒有發(fā)育。
"顯然，缺少赤霉素的楊樹，其地下部分長得好，赤霉素促進(jìn)了地上部分的生長"，Busov說，"關(guān)于這個(gè)自然規(guī)律，我們知道的并不多。它總是在地下生長和地上生長之間尋求一種平衡。一般來說，這種平衡獲得了很好的維系。只是有時(shí)會(huì)在地下受到土壤環(huán)境的一些影響。"The Plant Cell科學(xué)編輯Kathleen Farquharson在同期發(fā)出評(píng)論文章中寫道："此研究為如何利用激素控制側(cè)根發(fā)育提供了新方向"。
