植物被稱為“地球之肺“,理所當然,因為一棵大型樹每年通過光合作用、釋放出超過120公斤的氧氣進入地球大氣層。然而,在洪水事件期間,植物組織可能經歷嚴重的缺氧。因此,主要作物如水稻,小麥和大麥的產量每年都會因為洪水事件大幅下降。


然而,最近,來自意大利比薩大學等機構的研究人員現已發現低氧濃度(缺氧)為植物生長提供了必要條件。“配備了新一代微觀氧探頭,我們能夠測量莖尖分生組織的氧氣濃度,”哥本哈根大學的Ole Pedersen教授說道,“我們發現,在這個區域,低氧的利基包圍了負責產生新葉和花的干細胞。在這里,低氧水平控制通過促進蛋白質ZPR2的穩定性,提高產生新葉子的速率“。


因此,大多數植物組織在由于洪水事件引起的缺氧的情況下嚴重受損,但是這項新研究清楚地表明缺氧是維持細胞干性的先決條件。

維持干細胞的低氧水平的要求并非植物所特有。幾種類型的動物干細胞,包括人類,具有相同的特征。實踐中,育種者現在有了一個新的目標,可以選擇新的作物品種,更好地適應在影響呼吸的次優環境中保持生產力,例如高溫或快速洪水。此外,研究人員現在將比較植物和動物干細胞,以揭示干細胞維持和器官發育的秘密。