雖然大氣中二氧化碳水平的增加會(huì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)，但它們也會(huì)降低植物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，這可能會(huì)對(duì)全球的營(yíng)養(yǎng)和食品安全產(chǎn)生更大的影響。密歇根州立大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種植物適應(yīng)氣候變化的新方法——這些信息可以用來(lái)幫助植物茁壯成長(zhǎng)，同時(shí)保持其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
磷被用作肥料，對(duì)植物生長(zhǎng)至關(guān)重要，但全球磷的儲(chǔ)備有限。
“我們不能像合成氮肥一樣合成[磷]，”農(nóng)業(yè)與自然資源學(xué)院助理教授哈特姆·魯阿赫德說(shuō)。“我們需要更好地了解植物如何調(diào)節(jié)磷以求生存。
Rouached和他的團(tuán)隊(duì)觀察到，當(dāng)植物暴露于高水平的二氧化碳時(shí)，植物的芽和葉子中的磷水平會(huì)降低。
“我們想知道為什么植物不吸收更多的磷，”魯阿赫德說(shuō)。“看看磷水平的降低是否是一種缺陷或適應(yīng)性反應(yīng)，以及是否有辦法改變這一點(diǎn)，以確保植物生長(zhǎng)并提供營(yíng)養(yǎng)豐富的食物。
Rouached和他的團(tuán)隊(duì)在亞細(xì)胞水平上進(jìn)行了深入挖掘，發(fā)現(xiàn)植物正在避免用磷使其葉綠體過(guò)載，作為對(duì)二氧化碳水平增加的適應(yīng)性反應(yīng)。葉綠體是發(fā)生光合作用的地方，葉綠素在陽(yáng)光下產(chǎn)生植物生長(zhǎng)的食物。磷也是光合作用和為細(xì)胞創(chuàng)造能量的重要組成部分。
“在我們的發(fā)現(xiàn)中真正重要的是，當(dāng)我們?cè)噲D迫使植物在葉綠體中加入大量磷時(shí)，植物未能生長(zhǎng)，”魯阿赫德說(shuō)。“我們發(fā)現(xiàn)，植物中植酸水平的增加需要嚴(yán)格控制，以使植物在二氧化碳升高的情況下生長(zhǎng)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在植酸水平超過(guò)一定閾值后，植物就不會(huì)生長(zhǎng)。
“這篇論文首次表明迫切需要討論我們?nèi)绾伪Ｗo(hù)植物營(yíng)養(yǎng)不良免受全球二氧化碳增加的影響，”Rouached說(shuō)。
該研究于9月7日發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》上。
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