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破解植物对 pH 挑战的适应力密码
植物已经进化到适应其自然栖息地，而不是逃离不利条件。环境中对植物生命有重大影响的动态因素之一是土壤的 pH 值。土壤 pH 通过调节养分供应和有毒离子水平，对植物适应性产生重大影响。酸性土壤会提高 […]
来源:科学特色系列植物已经进化到可以适应其自然栖息地，而不是逃离不利条件。环境中对植物生命有重大影响的动态因素之一是土壤的 pH 值。土壤 pH 值通过调节营养物质的可用性和有毒离子的水平，极大地影响植物的适应性。酸性土壤会提高某些必需矿物质（如铁和锰）的浓度，同时降低其他矿物质（如硝酸盐）的含量，并且由于铝离子含量高，还会给植物带来挑战。相反，碱性土壤通常富含碳酸氢盐，可以抵消根系介导的酸化，从而抑制生长，但会限制铁和磷等关键营养物质的可用性。土壤 pH 值在酸性和碱性条件下对植物健康和生长的影响不同，某些物种特别适应某些 pH 值范围。低 pH 值通过放松细胞壁促进细胞伸长来促进生长。然而，由于过量的铵或铝离子，酸性土壤中的过度生长可能是有害的。相比之下，碱性 pH 值通过限制细胞壁的灵活性来阻碍生长。生长缓慢可能对碱性土壤中的植物有益，因为它可以防止养分耗竭，而由于矿物质流动性有限，养分耗竭具有挑战性。因此，适应不同的环境 pH 值对于优化植物的适应性和性能至关重要。
拟南芥 拟南芥 分子和细胞蛋白质组学分析表明，“（轻度避钙）拟南芥植物的生长在酸性适中的 pH 值下最佳。”碱性土壤显著降低了植物的适应性和芽的生长，但对根长的影响微乎其微，而在强酸性土壤中生长会阻碍根的生长，而不会影响芽的生长。令人惊讶的是，虽然土壤 pH 值强烈影响养分的有效性，但研究发现矿物质养分吸收和体内平衡仅发生了细微变化。
拟南芥 拟南芥期刊参考
DOI：https://doi.org/10.1016/j.mcpro.2023.100685。