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文献导读 | 叶片气孔越小,对光诱导的响应就越快?不一定

来源: 发布时间:2020-03-24 11:30:05 点击数: 使用提问咨询价格

原文以 Increase rate of light-induced stomatal conductance is related to stomatal size in the genus Oryza 为标题发表于2019年的《Journal of Experimental Botany》上。
作者 | 张强强、彭少兵、李勇
翻译整理| 璐怡&子毅


光诱导下叶片气孔的响应速度和光合作用碳同化以及叶片蒸腾耗水密切相关。现有研究表明:叶片气孔越小,响应速率越快这一结论多是通过对森林树种的研究得到的

而对于其他植物来说,这一结论是否同样适用呢?

研究者利用LI-6400XT便携式光合作用测量系统,研究了不同稻属基因型品种的气孔尺寸和气孔开放动力学的关系。
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图1 LI-6800高级光合-荧光测量系统


光诱导气孔开放过程可划分为初始时间滞后期(λ)和指数增长期两个阶段。在指数增长阶段,气孔越小,气孔开放的最大速度(Slmax)就越大。在弱光下,气孔越小的基因型品种,初始时间滞后期(λ)更长,初始气孔导度值(gs,initial)也更小。
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图2 叶片气孔大小(远轴面和近轴面
与气孔开放最大速率(Slmax)和初始时间滞后期(λ)的关系
 

一个重要发现是:气孔大小与T50%A(达到最大净光合速率50%所需要的时间)和T50%gs(达到最大气孔导度50%所需要的时间)都呈负相关关系。也就是说,叶片气孔越小,就需要更长的时间来实现光合速率以及气孔导度的提高T50%A、T50%gs与λ(初始时间滞后期)呈正相关关系,与gs.initial(初始气孔导度)呈负相关关系。这个关系是说,叶片初始气孔导度值(gs.initial)越小、初始时间滞后期(λ)越长,想要达到比较理想的光合状态就越难,而小气孔叶片正是属于这种情况。
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图3 T50%gs与叶片气孔大小、λ和SLmax的关系
 

由于小气孔叶片初始气孔导度值(gs.initial)低、初始时间滞后期(λ)长,在光诱导阶段胞间二氧化碳浓度值(Ci)的下降,会导致Rubisco酶活性的进一步降低。因此,该研究表明,叶片气孔小,并不总是像以前报道的那样有利于光合作用。气孔大小对动态光合的响应还与初始时间滞后期以及叶片初始气孔导度值大小有关。

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▶ 新华社视频 l LI-6800光合仪助力超级杂交水稻研究

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