米兰大学（Università degli Studi di Milano）与米兰理工大学（Politecnico di Milano）研究团队近日开发出一套光学成像系统，用于实时可视化成年植物在受伤、积水淹没、烧伤及其他环境胁迫刺激下，叶片、茎和根之间的信号传递过程。相关成果已发表在《科学进展》（Science Advances）。
研究团队介绍，该系统名为MAPPI（MAcro Plant Projection Imaging）。其核心特点是采用垂直双视角设计，可在同一平台上同步观察植物不同部位的动态变化，从而实现对植物“全身”反应的连续监测。研究人员表示，这一设计突破了传统仪器多用于小型实验室植物的限制，使得对体量接近温室栽培作物的植物开展研究成为可能。
与常见成像系统相比，MAPPI被设计为模块化、低成本且开源，便于在不同实验室复制部署。平台结合荧光成像技术，可实时显示与植物内部通讯相关的信号变化，包括钙离子浓度变化以及谷氨酸积累等细胞信使信号。
研究人员利用该平台观察到，相关信号不仅可在叶片之间传播，还可在叶片与根之间实现双向传递，显示植物在胁迫条件下的通讯网络可能比此前预期更为复杂。
论文第一作者、米兰大学生物科学系植物生理学家兼教授Alex Costa表示，MAPPI使研究人员能够直接观察这些信号如何贯穿整个成年植物，这一动态过程在过去更多停留在推测层面。
米兰理工大学物理系教授、与Costa共同协调研究的Andrea Bassi指出，MAPPI克服了传统显微镜在成年植物研究中的局限，为成年植物生理学研究提供了新的工具；团队希望该技术能被更广泛使用，以推动在更接近自然条件下对农业相关物种的研究。
研究团队还表示，MAPPI具备可扩展性，可通过增加传感器实现对多种分子信号的同步监测，以支持对植物胁迫响应机制的进一步研究。
