Rapid Whole‐Plant Signalling Under Compound Environmental Stresses: Systemic Integration, Stomatal Coordination and Stress Memory

植物很少以单一、稳定的刺激形式遭遇环境胁迫。热、干旱、高蒸发需求、过量光照、养分限制、机械损伤和感染常常相互重叠，形成复合条件，要求叶片、根系、维管组织和分生组织之间快速协调。本综述构建了一个在复合环境胁迫下植物全株快速胁迫信号传导的机制框架。我们提出，适应依赖于一种多速信号架构，其中活性氧、Ca²⁺、电波和水力波传递快速的系统信息，而激素、代谢物、氧化还原网络、细胞器信号、转录回路和染色质状态则塑造特异性、持续时间和记忆。特别强调气孔协调，因为保卫细胞整合了水分保持、蒸发冷却、光合作用和防御之间的核心热-干旱权衡。本综述指出了关于信号特异性、同时胁迫期间快速波之间的相互作用、细胞类型特异性解码以及有益记忆与生长代价分离等未解决的问题。最后，它概述了一种结合活体生物传感器、电生理学、维管成像、空间组学、扰动遗传学和作物表型分析的实验流程。将动态信号与生理结果联系起来，将有助于将系统胁迫生物学转化为气候适应性作物设计的机制原理。