原文以Phenotypic variation in photosynthetic traits in wheat grown under field versus glasshouse conditions 為標(biāo)題發(fā)表在Journal of Experimental Botany上
作者 | Cristina R.G. Sales等
小麥為人類(lèi)提供了超過(guò)20%的卡路里和蛋白質(zhì)。據(jù)估算，遺傳增益（Genetic Gain）必須以每年 2.4% 的增速才能滿(mǎn)足預(yù)期需求。
之前的遺傳增益研究多關(guān)注收獲指數(shù)——Harvest Index（HI），但研究者們普遍認(rèn)為，收獲指數(shù)HI繼續(xù)大幅增加的可能性很小。因此，如何提高作物的光合生物總量是未來(lái)的發(fā)展方向。
光合作用是作物生產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)力，提高光能轉(zhuǎn)化效率是研究重點(diǎn)。2022年3月，在Journal of Experimental Botany期刊上發(fā)表的一篇文章中，英國(guó)Lancaster University和University of Cambridge等機(jī)構(gòu)的研究者們，以春小麥（Triticum aestivum L.）為研究對(duì)象。他們?cè)谔镩g條件下，使用PStails Wheat Panel，構(gòu)建了小麥的光合作用多樣性。他們選擇田間差異顯著的兩組樣品，在溫室條件下進(jìn)一步研究。
作為溫室內(nèi)研究的一部分，研究者們使用兩臺(tái) LI-6800高級(jí)光合熒光測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)兩組小麥的光合氣體交換以及葉綠素?zé)晒鈪?shù)進(jìn)行了測(cè)量。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩組田間性狀差異顯著的樣品，在室內(nèi)條件下的光合等數(shù)據(jù)差異很小。
因此，研究者們建議，在育種時(shí)，需充分考慮作物性狀與田間環(huán)境因素動(dòng)態(tài)變化的復(fù)雜互作。當(dāng)為某種具體田間環(huán)境育種時(shí)，應(yīng)盡量保持溫室與田間關(guān)鍵環(huán)境條件的一致。
在抽穗期，選擇小麥的旗葉進(jìn)行測(cè)量，包括A-Ci二氧化碳響應(yīng)曲線(xiàn)和實(shí)際光化學(xué)量子效率ΦPSII。使用LI-6800的控溫功能，葉溫Tleaf 維持在 25°C，飽和水汽壓虧缺VPD維持在~1.3 kPa，光合有效輻射PAR 控制在1500 μmol m–2 s–1，流速Flow為 500 μmol s–1。葉室閉合后，參比腔室CO2濃度控制為43 Pa CO2_r；誘導(dǎo)至穩(wěn)定后，樣品腔室中的 CO2 濃度 CO2_s大約穩(wěn)定在 40.6 ± 2.8 Pa，接近當(dāng)前大氣CO2的平均濃度 41 Pa。A-Ci曲線(xiàn)的測(cè)量順序?yàn)椋篊O2_r 下降至 35、27、20、15 和 5 Pa，之后增加到43, 48, 53, 58, 63, 68, 73, 79, 85, 95 Pa。最短等待時(shí)間為60s，最長(zhǎng)等待時(shí)間120s。
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原文中的主要數(shù)據(jù)圖表
