Terahertz光谱揭示了植物如何通过气孔开口管理水

植物如何呼吸?他们什么时候打开和关闭叶子上的小毛孔,这对水平平衡意味着什么?由马尔堡物理学家马丁·科赫(Martin Koch)教授领导的研究团队已经开发了一种可视化这一过程的方法:借助Terahertz光谱,科学家可以观察到植物何时打开或关闭其叶子开口(气孔)。他们的发现已发表在《科学报告》杂志上。

来源:英国物理学家网首页
信用:科学报告(2025)。 doi:10.1038/s41598-025-20219-y
科学报告

植物如何呼吸?他们什么时候打开和关闭叶子上的小毛孔,这对水平平衡意味着什么?由马尔堡物理学家马丁·科赫(Martin Koch)教授领导的研究团队已经开发了一种可视化这一过程的方法:借助Terahertz光谱,科学家可以观察到植物何时打开或关闭其叶子开口(气孔)。他们的发现已发表在《科学报告》杂志上。

已发布

植物从空气中吸收二氧化碳,并通过其叶子下面的小结构释放氧气。在阳光下,植物将二氧化碳转化为葡萄糖并损失水。为了防止脱水,微小的开口在晚上,甚至在干旱压力盛行的白天都关闭。植物对这种平衡行为的掌握程度对于它们的生存至关重要,尤其是面对气候变化。

二氧化碳 2

马尔堡菲利普斯大学的科学家用terahertz波辐射了植物叶。 Terahertz波可以被认为是非常长的光或非常高频的微波,并被水强烈吸收。研究人员可以从信号衰减中推断出叶子的水含量,因为它通过叶子。通过将测量数据与数学模型进行比较,它们可以根据叶子的水损失来推断气孔何时何时开放。

Terahertz Waves 数学模型
Jochen Taiber在Marburg Terahertz Group的工厂实验室中。学分:Jan Hosan 为了测试该方法,研究人员将普通的拟南芥植物与由于特定基因突变而无法调节其水平衡的变异植物进行了比较。该突变会影响植物干旱应力反应中的特定信号通路。 Terahertz光谱 水平平衡 遗传缺陷 更多信息: doi:10.1038/s41598-025-20219-y 期刊信息:科学报告 期刊信息:

Jochen Taiber在Marburg Terahertz Group的工厂实验室中。学分:Jan Hosan

为了测试该方法,研究人员将普通的拟南芥植物与由于特定基因突变而无法调节其水平衡的变异植物进行了比较。该突变会影响植物干旱应力反应中的特定信号通路。 Terahertz光谱 水平平衡 遗传缺陷 更多信息:

doi:10.1038/s41598-025-20219-y

期刊信息:科学报告期刊信息: