蓮花生于水長于水,也進化出了著名的超疏水特性的“荷葉效應”和遍布周身的聯通氣孔,可以完全適應水生環境。但日前,武漢植物園蓮種質資源和遺傳育種團隊的一項研究顛覆了這種認知。研究表明,相比于其他水生植物,蓮其實很“怕”水。
正因為蓮對完全水淹脅迫的耐受性低,河流、湖泊等低洼地帶一旦暴雨持續,洪水頻漲,蓮極易遭受完全水淹的災害,短時間內就造成生態上、經濟上的重大損失。而要避免這樣的損失,就得培育出耐水淹的蓮品種。要加快耐水淹蓮品種的分子育種進程,就得了解蓮“嗆”水之后如何自救——水淹之后的分子響應機理。正是循著這樣的思路,中國科學院武漢植物園的蓮種質資源與遺傳育種研究團隊對“中國古代蓮”和“秋星”兩個代表性蓮品種進行了耐水淹時程處理。
研究發現,蓮在水淹之后不同的時間段會采取不同的策略。早期(3—6小時),它主要是“逃”,體內乙烯迅速累積、葉柄快速伸長、通氣孔面積和密度顯著增加,做到大口吸氣,盡可能地從水面上和水面下獲取空氣;后期(24—120小時),發現實在逃不掉,它便啟動“憋氣”模式,將自身厭氧呼吸限制在能維持生命活動的最低水平。
據研究團隊鄧顯豹副研究員和楊東高級工程師介紹,他們的研究首次確認了蓮應對完全水淹的耐受時間長度和響應機制,為以后耐水淹蓮品種的定向選育提供了理論支撐。根據響應機制,可以有針對性地選育前期逃得快、后期憋得久的蓮種,那時蓮就能真正做到任爾風狂雨驟,我自“卷舒開合任天真”,發揮更大的經濟價值和生態效應。
(記者 周劼)