作物根系是運輸水分和養(yǎng)分的重要通道，研究其在干旱條件下的生理響應模式很有意義。例如，根系延長生長意味著作物能從更深的土層中吸收水分和營養(yǎng)；根系的生理結構改變會影響根系的水力導度（Root Hydraulic Conductivity）【1】，進而影響其吸水、導水能力。
圖1 大豆及根系的生長（源/http://corn.agronomy.wisc.edu/）
大豆是非常重要的一種經(jīng)濟作物【2】。此前，其根系木質(zhì)部形態(tài)解剖結構和土壤水分利用能力以及產(chǎn)量之間還沒有一個明確的關系。為此，美國密蘇里大學Silvas J. Prince等學者在Journal of Experimental Botany（IF=5.83，2016-2017）上撰文，確認了兩者之間的確存在對應關系。
他們發(fā)現(xiàn)，在干旱條件下，一些植株的根系橫截面積減小了，并且伴隨根系的延長生長，這意味著這些植株可吸收土層深處的水肥；同時，后生木質(zhì)部【3】數(shù)量增加，確保了其強大的根系水力導度，最終保證了在干旱條件下產(chǎn)量不受影響。
圖2 大豆（源/http://edition.agronewsng.com）
圖3 后生木質(zhì)部等結構示意（源/http://125.75.235.126:1517/xdnyzy/）
圖4 后生木質(zhì)部數(shù)量與籽粒產(chǎn)量的關系
【1】根系水力導度，是表征根系從周圍土壤中吸水能力強弱的重要指標。通常，干旱會導致植物根系水力導度下降。在文中，研究者使用的是由美國Dynamax制造的HCFM植物高壓導水率測量儀測量的。
【2】在美國，大豆(Glycine max)產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的38%。預計，與之相關的產(chǎn)業(yè)能占到全球貿(mào)易的20%。對比來看，2016年，我國進口超過8700萬噸的大豆，其中超過80%是從美國市場進口的轉基因大豆。
【3】后生木質(zhì)部是初生木質(zhì)部靠近軸心的部分。初生木質(zhì)部位于根的中央，其主要生理功能是運輸水分和無機鹽。初生木質(zhì)部一般由導管、管胞等細胞組成。初生木質(zhì)部中越靠近軸心的部分，成熟越晚，稱之為后生木質(zhì)部。
參考源：
Prince S J, Murphy M, Mutava R N, et al. Root xylem plasticity to improve water use and yield in water-stressed soybean[J]. Journal of experimental botany, 2017, 68(8): 2027-2036.
http://www.chyxx.com/industry/201706/531974.html
潘曉迪, 張穎, 邵萌, 等. 作物根系結構對干旱脅迫的適應性研究進展[J]. 中國農(nóng)業(yè)科技導報, 2016, 19(2): 51-58.
譯/賈子毅
