植物是自然界中的主要形態(tài)之一,是我們身邊最熟悉的事物,它們往往靜靜佇立或是提供給人類必須的食物、工業(yè)原料。植物的生長(zhǎng)在內(nèi)部生理狀態(tài)方面,主要表現(xiàn)在莖流速度、激素、葡萄糖等小分子和pH的變化。因此就發(fā)明了許多可以監(jiān)測(cè)研究以上變化的一起。比如利用植物莖流測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量植物的莖流速度,以西瓜為例,科研人員發(fā)現(xiàn)了西瓜更喜夜間生長(zhǎng)。
科研人員在西瓜莖稈上幾個(gè)關(guān)鍵位點(diǎn)部署了莖流傳感器,長(zhǎng)期無(wú)損地觀察了水分在西瓜葉片、果實(shí)、莖稈等不同器官上的動(dòng)態(tài)分配情況。通過對(duì)莖流數(shù)據(jù)的分析,研究團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)了西瓜果實(shí)生長(zhǎng)與光合作用不同步的現(xiàn)象。
科研人員解釋,西瓜果實(shí)的組成絕大部份是水(95%左右),然而莖流傳感器測(cè)量發(fā)現(xiàn):在白天只有極少部分水被運(yùn)輸入果實(shí)用于生長(zhǎng)(5%),絕大部分水被葉片蒸騰作用消耗掉;但是到了夜間,幾乎所有的水分都被運(yùn)輸?shù)焦麑?shí),絕對(duì)莖流量相對(duì)日間增加了10倍?!鞍滋旆e累的光合產(chǎn)物導(dǎo)致的滲透勢(shì)差應(yīng)該是夜晚莖流激增的主要原因。同時(shí),夜晚沒有蒸騰作用消耗水分,促使大量徑流輸入到西瓜果實(shí),從而實(shí)現(xiàn)了果實(shí)的重量增加與體積膨大。
科研團(tuán)隊(duì)表示,水是珍貴的農(nóng)業(yè)資源,基于莖流對(duì)西瓜等耐旱作物體內(nèi)水分運(yùn)輸和抗旱機(jī)理的解析,將為全球干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、節(jié)水灌溉、抗旱作物選育提供新的理論依據(jù)和技術(shù)支持。