本报讯（记者李晨）近日，广西大学亚热带农业资源保护与利用国家重点实验室教授曹坤芳团队在《植物生理》发表论文，阐述了不同生境下木本植物水分运输系统“熔断”机制。
沿着土壤—植物—大气连续体，细根和叶片是植物与其外部环境的直接交互面。土壤与细根木质部之间以及叶脉与气孔之间的通道是植物水分运输的瓶颈。在水分胁迫条件下，细根和叶片能使植物与土壤和大气的水分连续运输发生“熔断”，从而保护植物的主要运输通道。
喀斯特森林生长在土层稀薄且地下岩石漏水的生境，土壤水和养分的可利用性存在较大时空异质性，树木经常遭受水分胁迫。红树林生长于盐渍滩涂，土壤高渗透压限制根系吸水。为此，研究人员比较研究了喀斯特、红树林和不缺水的同质园三种不同生境中生长的木本植物细根和叶片缺水时的脆弱性，以验证假说：细根膨压的损失点发生在茎木质部栓塞和叶片膨压损失点之前，从而保护茎干和粗根运输通道免受水力失败甚至崩溃的风险。
该团队测量了三个生境共37种木本植物叶片和细根的压力—容积曲线，以及其中17种枝条木质部栓塞脆弱性，对比分析了器官间的水分关系和水力性状，探讨它们对生境的适应特点。结果表明，37种木本植物中，有32种植物细根丧失膨压的水势高于其叶片，即土壤水分亏缺时细根首先失去膨压，与土壤分离，防止土壤向植物体夺水。细根萎蔫水势发生在枝条木质部损失50%导水率的水势之前，从而防止木质部运输组织发生严重气穴栓塞。
该研究阐明细根是植物水分运输系统的第一道安全阀，在保护整体植物免受土壤缺水胁迫中起重要作用。
相关论文信息：https://doi.org/10.1093/plphys/kiac403
