在实验室中种植的大多数植物都是在凝胶状培养基上培养，而不是土壤。虽然营养丰富，但这种均质培养基通常是土壤的不良替代品，水分和养分分布不均匀。但是新的研究表明，植物能够感知土壤微环境中的水分可用性差异，并根据它们调整根系生长。
包括诺丁汉大学和沙特国王大学的Malcolm Bennett在内的研究小组指出，根系始终分支到生长介质而不是直接进入空气中。然而，当PNAS1发表的研究结果表明，当根系长入培养基而不是沿着其表面时，它们会在其周围均匀分布。
利用X射线微尺度计算机断层扫描，研究小组观察到玉米根系在土壤中生长，并发现根部周围的水袋均匀分支。然而，在一侧与气孔相邻的根仅从与湿土接触的一侧分支。
根分支的方向不是通过与土壤的物理接触来确定的，而是通过水的可用性的差异来确定的。这些差异导致植物激素生长素的合成，信号传导和转运的局部变化，其在起始根分枝中起重要作用。
“我们发现植物根部可以感知其直径上水的可用性差异很小，”Bennet说。“确定控制这一过程的基因和信号将为改善作物中的水和养分觅食开辟新的可能性。”
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