它们可以像小嘴一样开合：通过所谓的气孔，植物调节对生长至关重要的气体交换。研究人员现在已经研究了一种被称为草的著名呼吸系统的遗传基础。事实证明，他们的气孔概念并不负责任何特定的遗传因素——该系统似乎只是一种“廉价”的组合。研究人员说，对草的专利的了解可能有助于提高产量。

气孔对植物生长的重要性是巨大的：空气中的二氧化碳通过微小的气孔进入组织，在那里作为光合作用的来源，植物通过这些组成含碳化合物。此外，植物通过气孔调节其水分平衡：气孔打开，水蒸气排出，水蒸气在植物的上部区域提供，从而允许含有营养汁液的真空用于后续从根部流出。另一方面，缺水严重的话，毛孔会闭合，水分流失有限。

微小的毛孔具有全球性的重要性。

植物中的重要功能是最终的气孔系统和全球重要性：每年大气中超过30%的二氧化碳总量通过气孔，研究人员强调斯坦福大学的Dominic Begemann。水的重要性同样重要：每年气孔释放的水蒸气量是现在大气的两倍。

气孔的基本功能原理在所有植物中都是一样的：两个细胞之间形成一个缝隙，缝隙可以打开，也可以关闭。然而，有不同的版本：在大多数植物中，保卫细胞是肾形的。草，包括许多作物，如水稻、玉米和小麦，形状像哑铃。此外，气孔在茎上成排排列——相反，它们随机分布在叶表面的其他植物上。根据以前的研究，已知草系统在吸收二氧化碳方面特别有效，同时避免过度失水。一个人怀疑

基因巧妙实现

以前关于气孔系统遗传基础的知识大多来自模式植物拟南芥的研究。它是卷心菜的亲戚——它有一个标准的肾形气孔系统。伯格曼和他的同事们现在正首次有目的地追求草的特殊气孔背后的基因概念的发展。作为一个模型，他们使用了短柄二穗草。

通过基因工程，他们获得了对负责草中气孔数量、分布和形状的基因和调节系统的见解。令人惊讶的是，它提出：草甚至没有独特的气孔基因——它们使用相同的遗传物质和其他植物，但以一种修改的方式：这些成分导致了以禾本科为代表的高效呼吸系统的特殊组合，博格曼和他的同事解释道。

根据研究人员的研究，这一发现具有植物育种的潜力：“我们现在有了代表一般气孔工具包的遗传因素，”博格曼说。“植物显然使用相同的基本成分，但它们的相互作用是不同的。从科学的角度来看，这不仅有趣，而且你还可以利用这些结果来改善作为人类食物或燃料供应商的草的生长，”这位科学家说。