#夜读# 【植物受伤了?试试植物“创可贴”吧!】#新型创可贴助植物愈合伤口# 据美国《科学新闻》双周刊网站2月12日报道,研究人员报告称,由细菌产生的一种纤维素可以充当植物“创可贴”,大大促进植物的伤口愈合与再生。2月12日发表在美国《科学进展》杂志上的这一研究发现,对农业和植物研究具有潜在影响。
报道称,与动物不同,植物无法躲避危险,而是依赖于非凡的再生能力。细菌纤维素因其生物相容性、可生物降解性和高保水性,已在人类医疗领域中用于治疗伤口和烧伤。如今,人们发现它还能促进植物伤口的愈合。
植物生物学家努丽娅·桑切斯·科尔及其同事一直在测试含有银纳米颗粒的细菌纤维素贴片,以用于防止植物伤口感染。他们很快发现,经贴片处理过的伤口愈合得更好、更快。来自西班牙巴塞罗那农业基因组学研究中心的桑切斯·科尔说道:“这让我们对探究这一过程的分子机制产生了兴趣。”
为测试这些贴片作为愈合工具的有效性,科学家们在两种常见的实验室植物——本氏烟草和拟南芥的叶子上切出小伤口,并将这种“创可贴”贴在一半数量的伤口上。一周后,超过80%经处理的伤口完全愈合了,而未经处理的伤口愈合率不到20%。显微镜分析显示,经处理的伤口组织呈现健康状态,而未经处理的伤口则出现了受损和脱水的迹象。
研究团队还发现,这些贴片能大大增强植物的再生能力,尤其是在克隆实验中。许多植物可以通过营养繁殖进行无性繁衍,这是一种在科学研究和农业领域中,从一株植物的一部分培育出基因完全相同的新植株的过程。当在培养皿中的植物插条上贴上细菌纤维素贴片后,这些插条的再生速度加快,其根系和叶片的发育速度比未经处理的插条更快。耐人寻味的是,由植物自身纤维素制成的贴片却没有同样的效果。
化学分析显示,细菌纤维素中含有植物激素,这些激素很可能由参与纤维素合成的细菌产生。细菌已与植物共同进化数百万年,它们会分泌激素以影响植物行为来获取自身利益。研究人员感到惊讶的是,尽管之前为避免污染对贴片进行了灭菌处理,但这些激素依然完好无损。桑切斯·科尔说:“我们认为,纤维素基质结构极为致密,能够保存这些激素,使其保持生物活性。”
从基因层面来看,细菌纤维素诱导的愈合机制似乎与植物正常的伤口修复不同。细菌纤维素触发了一组不同的基因表达,关闭部分与常规伤口愈合相关的基因,同时激活与抗感染相关的其他基因。研究人员认为,这种改变后的反应源于多种因素的共同作用:伤口本身、细菌激素的存在,以及植物将细菌纤维素视为异物时可能触发的防御机制。
桑切斯·科尔说,虽然这项研究仍处于早期阶段,但这些发现确实表明其在农业领域的潜在应用,比如促进植物嫁接、保存植物材料,或作为实验室的培养基。其他研究团队已开始从分子层面分析这些发现,试图验证其是否适用于其他尚未完全获得了解的再生过程。(编译/邬眉)