这是一片叶子被切开几刀后的热成像图。切口在暖橙色的叶子背景下呈现出冷紫色。
细胞、基因和分子

为什么伤口会感觉像冬天一样?

切开一片叶子,伤口会变冷,原来植物把这种寒冷当作了一种指令。

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植物没有神经。那么,当有东西咬掉一片叶子时,是什么告诉植物它被咬了呢?部分答案是温度。巴勒姆及其同事在《新植物学家》杂志上发表了一篇论文。 他们剪下拟南芥叶片,并用热成像摄像机拍摄发生的情况。.

切开一片叶子,细胞就会破裂。这会产生多种影响,其中一个可能很重要的影响是水分蒸发,从而冷却伤口。几秒钟内,温度就会下降1.5摄氏度。

图片来源: Balem等人,2026 CC BY-NC。

温度下降会激活冷应激基因,这些基因也会在霜冻时被激活。它还会触发水杨酸反应,导致木质素和胼胝质沉积,从而封闭伤口。

虽然尚不能确定水分蒸发是否是引发冷应激反应的确切机制,但研究人员进行的三项实验强烈指向了这一点。他们将羊毛脂蜡涂抹在伤口的一半上,阻止水分从一半蒸发,另一半则保持开放作为对照。他们发现,涂抹蜡的那一侧(阻止水分蒸发)并没有启动冷应激反应。他们还在水下切割了一株幼苗,发现没有冷应激反应,这与蒸发导致冷却的预期结果相符。此外,他们还在一片未受伤的叶子上滴了一滴水,发现水滴的蒸发触发了冷应激反应。

看来植物并非感知到真正的损伤,而是感知到由蒸发引起的局部“冬季”环境。这种感知与其他信号协同作用,例如茉莉酸信号促进伤口愈合。

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Balem, J., Tan, C., Dias, N., Arnold, M., Tran, S., Severns, P., Teixeira, P., Li, C., 和 Yang, L. (2026) AC-重复结合因子-水杨酸 (CBF<–SA) 模块将伤口诱导的蒸发冷却与植物组织修复联系起来。 New Phytologist。 可在: https://doi.org/10.1111/nph.71535.

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作者

Alun Salt

Alun(他/他)是 Botany One 的制作人。他的工作是维护服务器的正常运行。

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