华中农业大学水稻栽培生理团队在光合作用对温度的响应机理研究方面取得新进展

近日，华中农业大学彭少兵教授领衔的水稻栽培生理团队在国际知名植物学主流杂志《The Plant Journal》在线发表了题为《Interspecific variation in the temperature response of mesophyll conductance is related to leaf anatomy》的研究论文。

叶肉导度是衡量CO2从细胞间隙向叶绿体传输能力的指标，是C3作物光合速率的主要限制因子，叶肉导度对环境变化的响应能力也是决定光合速率对环境因子响应程度的重要因素。前人研究表明不同物种之间叶肉导度对温度的响应能力存在显著的差异，但是内在机理尚不清楚。在全球气候变暖的背景下，研究叶肉导度对温度的响应规律及机理对于提高光合作用抗高温能力具有重要的意义。

本研究利用水稻、小麦等8种C3作物，通过比较叶片解剖结构和不同温度下的光合速率和叶肉导度的差异，发现水稻、大豆、棉花和向日葵的叶肉导度随着温度的增加而显著增加，但冬小麦、油菜、大麦、春小麦和蚕豆的叶肉导度对温度变化则相对不敏感，同时发现叶肉导度对温度的响应能力（以活化能Ea,gm表示）与叶绿体面向细胞间隙的面积（Sc）呈显著的正相关关系。运用两相（叶肉导度分为膜导度和液相导度）模型发现，液相导度和膜导度比值随着Sc的增加而增加，这是导致叶肉导度对温度的响应能力与Sc有关的主要原因。

华中农业大学植物科学技术学院已毕业博士研究生黄冠军为论文第一作者，李勇教授为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（31871532和32172103）和中央高校基本科研业务专项资金（2021ZKPY7）的资助。

据悉，近年来该团队在光合作用对温度的响应规律和机制方面取得了系列进展，前期工作已经陆续发表在New Phytol (2020, 225: 1193-1205)、Plant Cell Environ (2020, 43: 1437-1451)和Agr Forest Meteorol (2021, 300: 108322)等杂志。

全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15942

转自：植物科学最前沿

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