密集玉米種植中的防禦適應

 

(https://www.science.org/doi/10.1126/science.adv6675)

植物會釋放化學訊號，例如揮發性物質，來告知鄰近植物環境狀況。芳樟醇就是這樣一種化合物，它是玉米和其他禾本科植物中組成性釋放的葉片揮發性物質。我們假設芳樟醇可以在種植密集的田地中充當訊號，觸發植物-土壤回饋，使鄰近植物做好應對潛在生物脅迫的準備。田間調查顯示，密集種植田內行玉米植株遭受的草食動物侵害小於邊緣植株，但其生長也受到抑制。芳樟醇是一種關鍵化合物，其含量隨種植密度的增加而增加。從機制上講，芳樟醇激活了根部茉莉酸訊號，重塑了根際微生物組，選擇性地豐富了抑制植物生長但增強了後續生長植物抗性的細菌。這研究揭示了一種揮發性物質觸發的回饋機制，玉米透過該機制在擁擠環境中調整其防禦機制。這些發現說明了植物如何整合地上訊號和地下過程以在高密度環境中優化防禦。