植物根系资料图

植物根系也能“主动避险”。近日，西北农林科技大学张余周教授团队在国际顶级学术期刊《科学》上发表重要成果，首次揭示植物根系存在一种全新的向性运动——“避腐性”。该研究证实，当根系感知到附近存在腐烂植物组织时，会主动调整生长方向，绕开这一“高危地带”。

在自然生态中，生物腐烂是土壤养分循环的关键环节，但同时也是病原微生物大量繁殖、活动频繁的区域。与能够移动的动物不同，植物无法整体逃离，其地下根系如何应对这一威胁？张余周团队通过一系列精巧的实验发现，拟南芥、油菜、番茄、小麦等多种植物的根系在接触腐烂植物组织时，会迅速抑制甚至暂停生长，并激活大量与防御、免疫相关的基因。更为关键的是，根尖会主动偏离重力方向，向远离腐烂物的方向弯曲生长，仿佛拥有地下的“智能导航系统”。

研究还揭示了一个有趣现象：根系仅对植物腐烂物产生这种回避反应，而对动物腐烂物则无动于衷。“这说明植物能够精准区分威胁来源。”张余周教授解释，“动物腐解物中可能侵染植物的病原微生物较少，因此不被根系视为‘敌人’，相关的后续实验还在推进看是否该假设成立。”

那么，根系究竟依靠什么机制“嗅”到危险？研究发现，定殖于腐烂植物组织上的真菌在分解过程中，会释放大量有机酸和酚酸，从而在周围土壤中形成一个稳定的局部酸性微环境，且该信号不易被雨水冲刷干扰。根表皮细胞如同一个“酸性信号感应器”，能够感知这种酸度梯度：酸度越高的方向，代表腐烂物越近、“危险系数”越大。根系据此判断，并向酸度较弱的一侧生长，从而精准避开“雷区”。

这项研究被审稿人评价为“植物根系向性生长领域的一项开创性工作”。它不仅首次报道了“避腐性”这一全新现象，更开辟了新视角：根系不仅能感知光、重力、水分等物理化学信号，还能主动解读土壤中的微生物活动信息，并作出适应性生长决策。

研究团队指出，这为精准农业从“被动治疗”转向“主动预防”提供了新思路。例如，可为秸秆还田等农艺措施提供理论指导，通过优化还田方式为根系预留避让空间；长远来看，未来或可借助基因编辑等技术，培育“避腐”能力更强的“智慧型”作物品种，使其能主动避开病原富集区，从源头预防“烧苗”和烂根病的发生。

记者：杨晏宁

审核：康乐群 辛超

编辑：王瑜