高CO2对植物生长的刺激取决于叶绿体中的磷稳态

磷被用作肥料，对植物生长至关重要，但全球磷的储备有限。

“我们不能像合成氮肥一样合成[磷]，”农业与自然资源学院助理教授哈特姆·鲁阿赫德说。“我们需要更好地了解植物如何调节磷以求生存。

Rouached和他的团队观察到，当植物暴露于高水平的二氧化碳时，植物的芽和叶子中的磷水平会降低。

“我们想知道为什么植物不吸收更多的磷，”鲁阿赫德说。“看看磷水平的降低是否是一种缺陷或适应性反应，以及是否有办法改变这一点，以确保植物生长并提供营养丰富的食物。

Rouached和他的团队在亚细胞水平上进行了深入挖掘，发现植物正在避免用磷使其叶绿体过载，作为对二氧化碳水平增加的适应性反应。叶绿体是发生光合作用的地方，叶绿素在阳光下产生植物生长的食物。磷也是光合作用和为细胞创造能量的重要组成部分。

“在我们的发现中真正重要的是，当我们试图迫使植物在叶绿体中加入大量磷时，植物未能生长，”鲁阿赫德说。“我们发现，植物中植酸水平的增加需要严格控制，以使植物在二氧化碳升高的情况下生长。

研究人员发现，在植酸水平超过一定阈值后，植物就不会生长。

“这篇论文首次表明迫切需要讨论我们如何保护植物营养不良免受全球二氧化碳增加的影响，”Rouached说。

该研究于9月7日发表在《当代生物学》上。

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