為什么樹根不生長在陰涼處？

當植物發現自己生長在太多陰涼處時，它就會重新定向其資源以獲取光照。植物的生長專注于長高，所以它們會努力超越鄰近的植物以獲得陽光，因此作物產量和根系發育會稍微停滯。

美國冷泉港實驗室（Cold Spring Harbor Laboratory, CSHL）的研究人員表示，對于依賴光合作用的生物體來說，蔭蔽躲避是一種重要的生存策略，但對于農民來說卻是一個問題。它會限制了種植者可以種植作物的密度，從而限制了產量。由于地方擁擠，植物之間存在著對陽光的競爭，所以它們的選擇是長得更高，獲得更多陽光。

因此，植物會把所有這些能量都用來長高，但會犧牲人類所依賴的水果、生物量為代價。然后，植物本身會以犧牲根系為代價，所以根系不會生長。

幾十年來，研究人員一直在研究植物的陰涼反應，希望能找到幫助植物在更高的密度下生長的方法。大多數研究都集中在莖和葉的變化上，但冷泉港實驗室研究團隊想知道當植物被剝奪了光照時，地下會發生什么。這是一個緊迫的問題，因為沒有強大根系的植物更容易受到干旱、洪水和颶風的影響——由于氣候變化，這些威脅正變得越來越普遍。

為了證實植物限制了根的生長，研究團隊設計了一些植物，其中特定的WRKY基因在任何條件下都保持高度活躍。

研究發現，具有高水平的某些WRKY蛋白的植物，即使在提供充足的光照的情況下，也會生長出與蔭蔽生長植物相同的不良根系。相反，植物的莖以正常速度生長。此外，還發現，植物激素乙烯（果實成熟所需）也可能參與了根部的陰涼反應。

研究團隊希望，揭示這些蛋白質在避陰方面的作用，可以有助于研究人員開發更好的高產植物。這些植物可以在更擁擠的條件下茁壯成長，抵御極端天氣，甚至可能通過將二氧化碳從空氣中抽出，并吸收進入廣泛的根系來減少全球變暖。

題為WRKY transcription factors and ethylene signaling modify root growth during the shade avoidance response的相關研究論文發表在《植物生理學》雜志上。

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論文原文：

https://academic.oup.com/plphys/advance-article-abstract/doi/10.1093/plphys/kiab493/6412571?redirectedFrom=fulltext

標簽： 樹根 陰涼處