植物根的扭曲由表皮控制 ^{CEFR B2}

植物生長中常見的扭曲現象可由影響微管的突變引起，但正常情況下這類適應性扭曲的起源尚不清楚。聖路易斯華盛頓大學的Ram Dixit領導團隊（與前博士生Natasha Nolan和工程師Guy Genin合作）在Nature Communications發表了相關研究，賦予該問題新的力學解釋。

研究團隊在一種會向左右傾斜的模型植物上，分別在不同根細胞層表達關鍵基因的野生型版本。實驗發現：在內層細胞表達野生型基因時，根仍然扭曲；相反，僅在外層表皮表達可使根恢復直生。安德森實驗室測量了突變根中纖維素微纖維的取向變化；基於這些資料，Genin建立的計算模型把器官視為同心層，顯示外層具有更大的杠杆作用，因而“外層起主導作用。”

模型還指出，當只有表皮傾斜時，可產生約整個器官各層都傾斜時扭轉量的三分之一；把表皮矯正為直則可使整根恢復直線。Dixit總結稱，表皮不是被動的覆蓋，而是整個器官生長的機械協調者。作者認為，這項工作為改造根系結構提供了潛在靶點和一個力學框架，對面對更乾旱或多石土壤的農業有實際意義。

該研究來自工程機械生物學中心（CEMB），並得到NSF和NIH的資助，賦予這一發現更廣泛的研究和應用背景。