 根系黏液是由根冠和边缘细胞分泌的一种富含多糖的凝胶状物质，其在植物-土壤界面中具有多重生物物理与生态功能。尽管近年来关于根系黏液在当代生态系统中的作用研究日益增多，但其演化历史及功能在漫长地质时间尺度上的保守性与变异性仍不甚清晰。 2025年11月，New Phytologsit 发表了题为 The origin and evolution of root mucila的论文。研究系统回顾并整合了根系黏液从链型植物藻类祖先到现代维管植物的演化历程，揭示了其在植物适应陆地环境过程中的核心作用。本综述首次从演化生物学角度系统梳理了根系黏液的起源、结构演变与功能多样化，填补了该领域的研究空白。 
（a）玉米（Zea mays L.）气生根与（b）英国橡树（Quercus robur L.）幼苗的根黏液分泌 研究指出，根系黏液的分泌机制可追溯至链型植物藻类，特别是在与陆地植物亲缘最近的接合藻纲中，其分泌的胞外黏液在附着、耐旱和抗紫外线等方面发挥了关键作用，为植物从水生向陆生过渡提供了重要的生理与生态预适应基础。随着植物根系结构的演化，根系黏液的功能逐步扩展，从最初的水分保持与锚定作用，逐渐发展为参与土壤结构形成、微生物互作、养分活化及水分吸收等多种关键过程。
最早植物登陆的演化场景；链型植物藻类是唯一演化出宏观陆地植物区系的光合真核生物（红色线条）。然而，在演化历程中，来自不同谱系的藻类也曾独立地成功登陆（黄色线条）。如红色与黄色线条交汇所示，链型植物藻类自身也多次在水生和陆生栖息地之间转换。然而，许多谱系最终灭绝（以'X'标记表示）。最早的陆地植物必须耐受各种陆地胁迫因子，包括紫外线辐射、干旱和极端温度波动。它们的成功得益于从水陆两栖藻类祖先继承的适应性特征，以及对有利基因和代谢途径的演化上的共同利用。 在分子机制方面，研究通过比较基因组学分析发现，根黏液生物合成的关键基因家族（如GAUT、RRT、RGXT等）在链型植物藻类中已存在同源基因，表明其合成机制具有深远的演化根源。随着植物登陆及后续分化，这些基因经历了多次复制与功能分化，尤其是在维管植物中，形成了更为复杂的调控网络与多糖组成，从而支持了根黏液在多样化生境中的功能性适应。
不同陆地植物的根冠形态。（a–c）在石松类植物卷柏（Selaginella）中，根冠由特化的干细胞形成（a）；而木贼（Equisetum，蕨类植物）（b）和蕨类植物碗蕨（Dennstaedtia，蕨类植物）（c）的根冠则来源于作为所有根组织干细胞的根顶端细胞。（d, e）在芸苔属（Brassica）物种（被子植物）中，根冠产生于具有明确干细胞和分层结构的封闭式分生组织（d）；而在豌豆属（Pisum）物种（被子植物）中，分生组织为开放式，根冠干细胞较不清晰（e）。 在当代植物中，根黏液在根-土界面中扮演着物理、水文与生物多重角色的交汇点。它不仅通过维持根-土水力联系、增强导水能力以缓解干旱胁迫，还作为微生物生物膜基质，调控根际微生物群落结构，促进养分循环与植物健康。此外，根黏液在根鞘形成、土壤团聚及根系穿透过程中的润滑作用也凸显了其多功能的生态意义。 作者团队强调，根黏液在植物应对水分胁迫中的作用具有演化上的连续性，其早期在缓解脱水胁迫方面的功能为现代植物中其在延迟水力失败方面的作用提供了演化依据。未来研究应结合分子系统发育、功能基因组学与古植物学证据，进一步揭示根黏液分泌机制的演化轨迹及其在不同植物类群中的适应性变异。
根黏液从早期植物到现代森林的演化轨迹；（a）链型植物藻类中的根黏液分泌可能起源于水生环境，并在向陆地过渡中发挥了关键作用。（b）具有假根的早期陆地植物分泌根黏液，并发展了共生关系，如丛枝菌根的形成或拟菌根化。（c）随着土壤的发育和植物谱系的多样化，根黏液在有根植物中变得更为复杂和普遍，增强了土壤-根-微生物的相互作用。 该综述不仅深化了对根黏液作为植物关键适应性性状的理解，也为未来农业与生态管理策略，特别是在提升植物抗旱性与土壤健康方面，提供了理论依据与研究方向。 |
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