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马齿苋被发现是一种能够从容抵御干旱的“超级植物”_我的网站

A |     耶鲁大学生态学和进化生物学教授、该论文的资深作者Erika Edwards说："这是一种非常罕见的性状组合，创造了一种'超级植物'--一种可能对作物工程等工作有用的植物。    挂“水壶” 撑“阳伞” 吃“夜宵”杭州日报讯 三伏天，杭城最高气温在35摄氏度以上，人在室外待不住，绿化植物也面临被晒伤、“烤焦”的风险。最近，全市河道绿化养护工人陆续启动“抗旱保绿”作业，只为让花草树木平稳度过“烤验”。

B | "植物已经发展出一套多样化的过程来加强光合作用，这是绿色植物利用阳光从二氧化碳和水合成营养物质的过程。例如，玉米和甘蔗进化出了C4光合作用，这使得植物能够在高温下保持生产力。针对不同类型的河道绿化，杭州城管部门采取不同方式“保绿”。备塘河樱花林开启“直饮水”模式这两天，备塘河的绿化养护工母师傅与工友们，为河边每棵樱花树都挂上了一只鼓鼓囊囊的绿袋子，上面写着“抗旱滴灌袋”。琥珀类植物，如仙人掌和琼花，有另一种光合作用，称为CAM光合作用，这使它们能够生活在沙漠和其他干燥地区。他数得很清楚，一共挂了132袋，除树干特别小的，河畔其余樱花树都有了自己专属的滴灌袋。C4和CAM有不同的功能，然而它们都使用相同的生化途径，作为传统光合作用的"附加物"。

C | 马齿苋的独特之处在于它同时表现出这两种进化的适应性，使它既能高产又能耐旱，这对一种植物来说是不寻常的组合。不少沿河散步的市民询问绿袋用途，母师傅笑答：“这是给树木自动补水的‘水壶’，可以让我们省点力气。”据了解，备塘河绿化养护班组今年引入的抗旱滴灌袋，每袋容量50升。养护人员灌满水后，只需在袋子底部扎几个小孔，即可持续、稳定地向樱花、樟树等乔木根部输送水分，补水时长可达24小时，如同给树木装上了“直饮水”系统。相较以往高温天气下，养护工人需每日携带小型水泵、手持水枪往返河道奔波补水的作业模式，如今只需清晨一次性灌满水袋，就能完成当日乔木浇灌工作。大多数科学家认为，C4和CAM在马齿苋的叶子里分别独立运作。有市民好奇，单袋50升的水重达50公斤，是否会压坏树干？对此，备塘河河道管理员小颜解释，养护工安装时会精准选址，尽量选择地面低的一侧竖立水袋，不仅不会压迫枝干，还能起到支撑树干的作用。物理遮阳、错峰作业为绿植撑起“保护伞”树木有专属“水壶”补水，河畔灌木丛则有“遮阳伞”保驾护航。不过，由共同通讯作者和博士后学者Jose Moreno-Villena和Haoran Zhou领导的耶鲁大学团队，对马齿苋叶片内的基因表达进行了空间分析，发现C4和CAM活动是完全整合的。针对无大树遮荫的植物，养护人员在其上方铺盖黑色防晒网，大幅降低叶面温度与地表温度。针对日间高温时段浇水易造成水分快速蒸发，导致红花檵木、麦冬等地被与灌木植物根系被烧伤的问题，养护人员会根据每日气温动态调整作业时间。目前，所有灌木和地被的抗旱浇水作业，统一调整至每日18时以后开展，避开日间高温暴晒，提升抗旱保绿成效。它们在同一个细胞中运作，甚至是顺序进行：CAM反应的产物被C4途径处理。

D | 这个系统在干旱时期为C4植物提供了不同寻常的保护。杭州市综合行政执法局水设施河道中心工作人员提醒，近期气温偏高，河道边绿化带浇水的频次有所增加，如造成市民通行不便，敬请大家谅解。研究人员还建立了代谢通量模型，预测了一个综合的C4+CAM系统的出现，反映了他们的实验结果。如发现局部绿化出现枯死、晒伤情况，养护人员将尽快处置，全力守护河道生态绿意。作者说，了解这种新的代谢途径可以帮助科学家设计新的方法来设计玉米等作物，以帮助抵御长时间的干旱。

E | Edwards说："就在C4作物（如玉米）中设计CAM循环而言，在成为现实之前，仍有许多工作要做。但是研究结果已经表明，这两种途径可以有效地整合并分享产品。C4和CAM比我们想象的更加兼容，这使我们怀疑还有更多的C4+CAM物种，等待我们去发现。

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Published on:19:08:29