最近的一项研究表明，留兰香中的天然化合物 (-)-香芹酮是一种有效且可持续的化学除草剂替代品。这项研究展示了 (-)-香芹酮如何靶向并降解杂草中的微管，诱导细胞死亡并抑制生长，而不会损害环境。这些发现表明，未来相生相克的植物将为杂草管理提供环保的解决方案，支持生物多样性并减少农业对有害化学物质的依赖。

对可持续农业实践的追求促使研究人员探索化感作用，即植物释放天然化合物来抑制邻近物种的生长。传统除草剂虽然有效，但往往缺乏特异性，可能会伤害非目标植物。相比之下，化感作用化合物，如留兰香中的 (-)-香芹酮，则提供了一种有针对性的方法。基于这些挑战，迫切需要探索这些天然化合物的作用机制，以开发更安全、更精确的杂草控制方法，以符合生态保护目标。

在《园艺研究》杂志发表的一项研究中，卡尔斯鲁厄理工学院的研究小组与斯特拉斯堡大学合作，研究了留兰香中发现的一种化合物 (-)-香芹酮的化感作用。该研究表明 (-)-香芹酮如何破坏根分生组织中的微管，导致水芹和罂粟等目标植物的程序性细胞死亡。研究结果强调了该化合物作为特定生物除草剂的潜力，为可持续农业提供了新的方向，最大限度地减少了对环境的影响。

该研究调查了 (-)-香芹酮的化感作用，揭示了它能够靶向和破坏植物根分生组织中的微管。微管对细胞分裂和伸长至关重要，在接触 (-)-香芹酮后会被分解，特别是在分生细胞中，这个过程从分生细胞开始，然后通过伸长区进行。

这种有针对性的破坏会触发程序性细胞死亡，从而有效阻止水芹和罂粟种子的生长和发芽。与通常具有非特异性毒性的传统除草剂不同，(-)-香芹酮通过信号通路起作用，使其成为一种有希望的生物除草剂候选物，可以潜在地减少对非目标物种的危害。

研究人员利用根部切片系统实时监测这种降解过程，为该化合物对植物微管的特殊作用提供了明确的证据。该研究还比较了 (-)-香芹酮与另一种单萜 (+)-薄荷呋喃的效果，结果表明 (-)-香芹酮的效果明显更好，使其成为可持续杂草管理的首选候选药物。

卡尔斯鲁厄理工学院首席研究员 Nathalie Hering 博士强调：“我们关于 (-)-香芹酮的研究成果为杂草管理提供了一种突破性的方法。通过专门针对杂草物种的细胞骨架，我们可以开发出既有效又环保的生物除草剂。这一发现为在可持续农业中使用天然化合物开辟了新途径，减少了我们对经常造成更大范围生态危害的合成化学物质的依赖。”

这项研究的影响深远，特别是在可持续农业领域。(-)-香芹酮能够选择性地针对杂草物种而不伤害其他植物，这可能导致开发符合生态保护目标的生物除草剂。这种方法不仅解决了人们对传统除草剂对环境影响的日益担忧，而且还支持了生物多样性。(-)-香芹酮作为生物除草剂的成功应用可能会彻底改变杂草管理实践，提供一种天然、有效的替代方案，最大限度地减少生态破坏。

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