植物的根有自己的温度计来测量周围土壤的温度，并相应地调整自己的生长。通过大量的实验，由马丁·路德大学哈勒-维滕贝格(MLU)领导的一个团队能够证明根部有自己的温度感应和反应系统。
在《EMBO杂志》上的一项新研究中，科学家们还为根系自身如何探测和应对高温提供了一种新的解释。研究结果可能有助于开发植物育种的新方法。
研究人员使用气候室来研究植物模式生物芥蓝和两种作物卷心菜和西红柿对环境温度上升的反应。他们将环境温度从20°C提高到28°C(68°f到82.4°f)。
“到目前为止，人们认为植物的茎部控制着整个植物的生长过程，并作为一个远距离的发射器，向根部发出信号，告诉它应该改变它的生长，”MLU农业和营养科学研究所的Marcel Quint教授说。他的团队现在已经能够通过与来自莱布尼茨植物生物化学研究所(IPB)、苏黎世联邦理工学院和科隆马克斯普朗克植物育种研究所的研究人员合作进行广泛的实验来反驳这一说法。在一项实验中，科学家切断了植物的茎，但让根部继续生长。
“我们发现根不受这种影响，在高温下生长，就像在芽完好的植物上一样。更高的温度刺激细胞分裂，根明显变长，”昆特说。研究小组还使用了突变植物，这些植物的芽不再能够探测和响应更高的温度。它们被嫁接到没有这种缺陷的根上。在这里，根也能对土壤中的热量做出反应，尽管芽什么也不做。
研究人员在他们所有的实验中发现，根细胞增加了生长激素生长素的产生，然后将其运送到根尖。在那里，它刺激了细胞分裂，使根能够深入土壤。昆特解释说:“由于炎热和干旱通常同时发生，植物利用含有水的更深更冷的土层是有道理的。”
一段时间以来，科学家们已经了解了植物嫩芽对高温的反应。它们的细胞也会产生更多的生长素，但植物的反应与根不同。茎部的细胞伸长，茎长得更高，叶子变窄，长得更远。
该研究也为植物育种提供了新的见解。“鉴于气候变化，根系生长对育种变得越来越重要。了解温度依赖性根系生长的分子基础可能有助于有效地使植物抵御干旱胁迫，并实现长期稳定的产量，”Quint说。
昆特的团队将在未来几年继续在这一研究领域开展工作。
