圖片來源： 維基百科 根毛對植物的水分與養分吸收非常重要，他們增加根的表面積，促進水分與養分的吸收[1]。過去的研究知道，轉錄因子、植物荷爾蒙、蛋白質都會影響根毛的發育。 根毛對植物的影響，依不同的植物有所不同。研究發現，比較長的根毛對植物的影響比較大。在穀物中，大麥的根毛比較長，而水稻與玉米的根毛比較短。 自從農業機械發明之後，「土壤壓實」的問題就開始出現。土壤壓實是一種常見的土壤物理問題，通常由於外力作用導致土壤顆粒緊密排列，減少了土壤孔隙率。這種現象會對植物的生長帶來負面影響，因為它降低了土壤的透氣性和滲透性，增加了根部穿透的難度。 土壤壓實對植物生長的負面影響主要表現在限制了根部的生長空間、降低了土壤的空氣和水分流動性，並可能阻礙營養物質的吸收。因此，在管理農田和綠地時，採取措施防止土壤壓實是非常重要的。這可能包括限制重型機械使用、適當的放牧管理、保持良好的土壤水分條件等策略。 由於土壤壓實是無法避免的問題，有科學家就想了解，根毛能不能穿透壓實的土壤，幫助植物吸收水分與養分呢？ 為了研究這個問題[2]，研究團隊開發了用瓊脂模擬壓實土壤的系統。他們使用低濃度的瓊脂（1%）模擬較軟的土壤層，使用高濃度的瓊脂（3%）來模擬壓實層。為什麼不直接用土壤，主要是因為要定量土壤壓實的程度比較困難，而且從土壤中取出植物的根，很難不傷及根毛。 研究團隊發現，當水稻根部遇到壓實的土壤時，生長素（auxin）的合成會上升，並透過 OsAUX1 這個生長素運輸蛋白從根尖運輸到根毛區域，進而促進根毛的伸長，增強根部的錨定力和穿透能力。 他們觀察到，一個稱為 OsYUC8 的生長素生合成基因，在根尖遇到壓實的土壤時，其表現量會上升。使用使用生長素報告基因也看到，根尖在遇到壓實的土壤時，生長素的合成上升，並且生長素朝著根向根毛區域移動。 由於生長素的移動需要有生長素運輸蛋白，但是植物有非常多的生長素運輸蛋白，究竟是哪一個呢？進一步的研究發現，是 OsAUX1 這個生長素運輸蛋白：當 OsAUX1 基因發生突變，導致植物無法製造 OsAUX1 時，根尖合成的生長素就無法運到根毛了。而且，突變株的根部在遇到3%的瓊脂時，會沿著兩層瓊脂的交界生長，而不是穿入3%的瓊脂。 另外，研究團隊也用了兩個與根毛發育相關的突變株，其中一個是 rhl1 （roothairle...
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