近日,江汉大学合作在《PNAS》期刊发表题为“Foliar Dewdroplet-induced Redox Cascades Promote Early Flowering in Brassicaceae Plants”的研究论文。江汉大学生命科学学院郑瑜教授为该论文的共同第一作者。
该研究发现,当露水在拟南芥叶片表面凝结时,微米级露滴界面会自发产生羟基自由基等活性氧物种,并进一步与叶片表面氨基酸残基发生反应生成一氧化氮。进入细胞的一氧化氮通过亚硝基化修饰激活组蛋白去乙酰化酶HDA19,导致组蛋白H3K14乙酰化水平降低,从而抑制脱落酸合成通路关键基因的表达。代谢物测定表明,经露水处理的拟南芥叶片中脱落酸含量持续下降,植株表现出提前抽薹和开花的表型。
为验证该机制的普适性,研究团队分析了全球生物多样性信息设施数据库中1990至2023年间478种十字花科植物的超过1200万条开花记录,并结合同期670个气象站的日尺度气象参数进行分析。结果显示,在控制地理位置和观测日期后,露点温度是预测开花频率的最显著正相关因子,其效应强度超过其他气象变量。这一宏观证据表明,露水对开花时间的影响具有普遍意义,而非局限于单一物种或地区。
