最新发现：根压决定竹子生长高度

　　近日，中科院西双版纳热带植物园曹坤芳研究员带领研究生杨石建等在研究竹类植物时，发现根压可控制竹类植物的最大生长高度。这是刚刚被发现的一种控制植物生长的新机制。该研究成果最近已在生态学顶级期刊《生态学快报》（EcologyLetters）上在线发表。

　　根压指在植物根系细胞渗透作用下，导致水分随浓度差向上沿木质部运动的生理过程。曹坤芳告诉《中国科学报》记者，植物叶片的蒸腾作用会导致植物水势下降，引起气泡被吸入输导组织的管道中，形成气栓，致使管道分子传导水分功能暂时受阻。

　　在干旱条件下，如果输导组织气栓严重，叶片就会因得不到供水而枯萎、脱落。而单子叶植物茎干没有形成层，不能形成新的输导组织，因此一旦输导组织管道发生严重气栓而不能修复，地上植株就会枯死。

　　红杉、花旗松、桉树等世界上较高的植物最高不会超过130米。限制植物最大生长高度的机制，即得到许多研究支持的水力限制假说。单子叶植物竹子最大高度可以达到30多米，却一直没有它们最大高度生长限制因素的相关研究。

　　曹坤芳等通过对版纳植物园和浙江安吉竹博园收集的竹类植物研究发现，竹类植物冠层小枝及其叶片因蒸腾失水容易发生气栓，进而使气孔导度和光合作用降低。但是，它们的地下茎即根系在夜间能够产生强烈的根压，使水分在夜间被输送到冠层，将输道组织气栓的管道重新注入水，恢复运输功能，保证白天水分运输、光合作用的正常进行。他们通过对59个种共67个竹丛的测定发现，不管是热带丛生竹还是亚热带散生竹，竹丛的最大高度与根压呈很强的正相关。这表明根压是竹类植物输道组织气栓修复的主要机制，能够控制它们最大生长高度。

　　“我们发现许多草本植物和其他维管类植物也会产生根压。而主要的粮食植物如水稻、小麦、玉米、高粱、谷子等都是禾本科植物，也可能会产生根压。”曹坤芳说，“禾本科植物通过产生根压来修复输导组织气栓、控制植物生长机制的发现，可能会对禾本科粮食作物的耕作管理、旱作技术、良种选育有重要的意义。”