科学家发现当植物受伤时会发出神奇电子信号

顾汉现

科学家发现当植物受伤时会发出神奇电子信号

日期: 2009-03-11  




丝状电极插入叶面气孔内进行测量


据美国《科学日报》报道，近日，德国吉森大学和耶拿马克斯普朗克化学生态学研究所的科学家们发现在不同的植物里存在新的电子信号形式。这种电子信号被称为“系统潜力”，它是在植物组织受到损伤时产生的，并且可以通过叶片进行传递。利用离子选择性微电极可测量出这种植物电子信号在叶片间活动情况。信号是以细胞膜的电压改变来进行扩散的，速度可从5厘米/分钟达到10厘米/分钟。   

科学家之所以能够发现这种新的电子信号传递体系是用了一种新研究方法，他们利用丝状电极插入叶面气孔直至叶组织内部，然后放置到细胞壁上进行测量。气孔是植物叶面用于便利蒸发和调节气体交换极其微小的开口。   

科学家们发现这种新的“系统潜力”电子信号不仅是由于损伤产生的，而且也受损伤的调节控制。如果有一片叶面受伤，这种信号强度的变化在远处没有受伤的叶面上也能够根据阳离子种类和浓度的增加被测量出来。这些阳离子包括钙离子、钾离子和镁离子等。这种传递不是在细胞膜上运输离子而导致叶面电压传播，而是激活的所谓“质子泵”。来自吉森大学的休伯特-菲乐（Hubert  Felle）说：“这就是为什么不能将所我们所测量出的“系统潜力”作为目前动物和植物神经的典型动作电位。”   

这种新的“系统潜力”是在5种不同的植物种类中被检测到的，其中包括一些农作物，例如烟草、玉米、大麦和一些豆类植物。（锋格/编译