什么是使植物能够适应营养素波动的原因？由慕尼黑工业大学领导的一个国际研究团队，以及德国莱布尼茨植物遗传与作物植物研究所的参与，对这一问题进行了研究，重点是微量元素硼。研究人员分析了来自模式植物拟南芥的185个基因数据集。他们的目标是将这些发现应用于重要的油料作物油菜。

当养分稀缺时，植物能够发育出侧根。图片来源：TUM

由慕尼黑工业大学（TUM）领导的一个国际研究团队，包括莱布尼茨植物遗传与作物植物研究所（IPK），对此进行了研究，重点关注微量营养素硼。研究人员分析了185个模式植物拟南芥的基因数据集。

他们旨在将这些发现转移到油菜这种重要的农作物上。硼是许多植物生长和繁殖的关键微量营养素之一。然而，极端天气事件会减少这种营养素的可用性：干旱会降低硼的吸收率，而洪水则会将该营养素从土壤中冲走——植物接收到的硼更少。在气候变化的背景下，这一不足代表了对植物的额外压力。它们对这些波动的耐受性是决定其产量的关键因素。侧根扩展搜索范围。

研究人员对全球185个来自阿拉伯婆婆纳物种的亚群进行了分析，并寻找高效的硼吸收植物。其中七种——尤其是那些来自北欧贫瘠土壤中的品种——即使在硼含量很低的情况下也能良好生长。“这些植物中每一种可能都发展出了不同的策略来应对硼缺乏的问题，”慕尼黑工业大学作物生理学教授帕特里克·比恩伯特解释说。

一些植物特别擅长吸收硼，而另一些则更善于利用这些少量的硼。研究团队的分析揭示了根系结构中的共同适应性。当硼稀缺时，高效的硼吸收植物会寻找食物：它们能够生长出长侧根，从而增加其营养吸收的半径。已识别与硼效率相关的基因 在植物中控制硼效率的遗传机制仍然知之甚少。在他们的研究中，研究人员确定了负责根和茎中硼利用和吸收的基因区域。这些发现可能有助于培育抗养分胁迫的作物。

基于这些结果，研究人员现在正在研究油菜这种作物。由于油菜和拟南芥一样属于十字花科植物，研究人员乐观地认为他们能够将这些发现转移并很快获得令人鼓舞的结果。“作物通常对非生物胁迫更为敏感，例如微营养素供应的波动，”帕特里克·比恩伯特解释说，“我们希望找到特别高效的个体，确定它们的策略，然后将这些特性育种到能提供高产量的品系中。这可能会导致既高产又更具气候适应性的植物。”

文中核心信息奇奇参考自论文 "Arabidopsis thaliana exhibits wide within-species variation in tolerance to boron limitation and root and shoot trait resilience associate with a pleiotropic locus"（New Phytologist，2025 年），本内容在此相关信息基础上编撰而成，其中配图，未标注出处者，均为自制或公开图库素材。