原文以 Coordinated Systemic Stomatal Responses in Soybean 為標題發(fā)表在Plant Physiology(IF=6.902)上。
作者 | SI Zandalinas, IH Cohen, FB Fritschi等
翻譯 | 子毅
干旱、鹽漬化、熱浪這些環(huán)境脅迫,可單獨或以某種組合方式影響作物生產(chǎn)。
葉片氣孔可迅速響應(yīng)這些脅迫,進而調(diào)控植株的蒸騰耗水以及光合/呼吸速率。
之前的研究發(fā)現(xiàn),對擬南芥(Arabidopsis thaliana)植株上某一葉片施加脅迫處理,如光照的突然增強(光斑)、溫度升高(熱浪)、人工干預(yù)引發(fā)受傷等,不僅會導(dǎo)致實驗處理葉片的氣孔導(dǎo)度發(fā)生改變,而且會誘導(dǎo)植株其余部位(未經(jīng)受脅迫處理)的氣孔導(dǎo)度“準同步”發(fā)生改變。
這一現(xiàn)象被稱為“氣孔的系統(tǒng)性協(xié)同響應(yīng)(Coordinated Systemic Stomatal Responses)”。
最近,在山楊(Populus spp.)和樺樹(Betula spp.)這些多年生喬木上,也發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象,如在環(huán)境CO2濃度突然變化或遮陰發(fā)生時。
這種現(xiàn)象背后的機制是什么?作物中也會存在類似現(xiàn)象嗎?
為次,研究者們以黃豆(Glycine max)為對象,探討了“氣孔的系統(tǒng)性協(xié)同響應(yīng)”現(xiàn)象的作物適用性問題。
LI-6800高級光合-熒光測量系統(tǒng)在本研究中的作用
LI-6800高級光合-熒光測量系統(tǒng)
研究者們使用兩臺LI-6800高級光合-熒光測量系統(tǒng)(LI-COR Inc., Lincoln, USA),同時測量黃豆冠層上部和下部葉片的氣孔導(dǎo)度gsw、蒸騰速率E、凈光合速率A和葉片溫度Tleaf。
第一個實驗,使用LI-6800高級光合-熒光測量系統(tǒng)自帶的光源,將上部葉片受到的光照強度,從40μmol m-2 s-1突增至1500 μmol m-2 s-1,下部葉片的光照強度維持不變。
第二個實驗,上部葉片的光照強度維持不變,下部葉片的光照強度突然從40 μmol m-2 s-1增加至1500 μmol m-2 s-1。
整個實驗過程中,這種光強突變被限制在一片葉子上。
數(shù)據(jù)顯示,光強突變,如果是施加給上部的葉片,不但會引發(fā)其本身氣孔導(dǎo)度gsw 和蒸騰速率E 的增加,下部沒有經(jīng)歷光強突變的葉片,在6min內(nèi),也會呈現(xiàn)出類似響應(yīng)。
與之相反,這種光強突變,如施加給下部的葉片,上部的葉片則沒有任何響應(yīng)。
這說明,第一,“氣孔的系統(tǒng)性協(xié)同響應(yīng)”也適用于黃豆這種作物;第二,這種響應(yīng)具方向性。
原文中的數(shù)據(jù)圖