研究表明，放射性铯污染土壤中的根系生长得到改善

RIKEN可持续资源科学中心（CSRS）的研究人员已经确定了一种植物对抗铯的方法，铯是一种可以在受污染的土壤中发现的放射性毒素。在操纵了一种特定的生物信号通路后，植物能够抵抗铯胁迫，这意味着它们的生长发育不那么迟缓，至少在根部是这样。这些发现将影响能够在铯污染的土壤和其他具有挑战性的条件下生长的植物的发展

植物的复原力取决于感知和响应环境的能力。从呼吸的空气到生长的土壤，植物都会微调生长，使其在特定条件下茁壮成长。但是，环境中的一些变化是无法轻易克服的。在Ryoung Shin的领导下，RIKEN CSRS团队正在询问，当植物的环境被铯等有毒物质污染时，我们能做些什么来帮助它们

2011年日本福岛第一核电站灾难发生后，科学家们将注意力转向了解核电站对放射性铯的反应，放射性铯是核事故后释放到环境中的有毒元素。为了正常生长，植物需要从土壤中吸收钾

然而，当铯存在时，它会锁住细胞壁上的钾通道或开口，从而阻碍钾的吸收并阻碍植物生长。令人惊讶的是，过去试图通过改变钾通道来阻断铯的吸收，结果出乎意料地破坏了植物的生长，甚至比在缺钾植物中观察到的还要严重。这使得研究人员假设存在铯积累特有的独特途径

Shin和她的团队一直在使用转录组分析，这是一种在各种条件下检测植物细胞遗传活性的尖端方法。在发表在Planta上的最新研究中，研究人员将注意力转向了铯的影响

他们比较了拟南芥（一种常见的研究植物）在两种胁迫条件下的生长和基因表达：低钾和铯的存在。对低钾和低铯胁迫下生长的根组织的转录组分析显示脱落酸（ABA）代谢和信号传导发生了显著变化

具体而言，分析表明，ABA信号在铯胁迫期间减少，但在低钾胁迫期间没有减少。这使研究人员得出理论，如果他们能迫使ABA信号增加，就会使植物不那么容易受到铯污染

作为概念验证实验，他们测试了一种重要的ABA调节因子不活跃的突变植物。在这些植物中，ABA途径上通常的刹车缺失，这意味着它们的ABA信号继续在高水平上不受控制

这些突变体在铯胁迫下表现出增强的根系生长，证实了ABA在克服铯胁迫中的重要性，并强调了其在植物恢复力中的关键作用。Shin说：“由于枝条生长与根系生长有关，我们预计整体生长也可以得到改善，尽管必须在实验室中进行测试。”

随着现代化导致污染和有毒化合物释放增加，了解植物的复原力对于保障粮食安全和生态系统健康至关重要