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光合和水力特性| NEW PHYTOL：草类的 C4 光合作用和水力学

文摘 2025-01-18 07:01 德国

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编译：贾蓉

原创微文，欢迎转发转载。

文章信息

原名：C4 photosynthesis and hydraulics in grasses

期刊：New Phytologist

2023年影响因子：8.3

在线发表时间：2025.01.02

通讯作者：周浩然教授

第一单位：天津大学地球系统科学学院/表层地球系统科学研究院

文章摘要

01

研究背景

C4光合作用所需的解剖重组也应该影响植物的水力学特性。大多数C4植物拥有大的维管束鞘细胞和高的叶脉密度，这应该也会导致更高的叶片水容量和水力传导度（Kleaf）。然而，这种情况颇具讽刺意味的是，C4途径减少了水分需求并提高了用水效率，这在C4植物水分关系中造成了供需潜在的不匹配。

02

研究方案

作者利用系统发育分析、生理测量和模型来研究亲缘关系相关的C4和C3禾草中的水力学重组。

03

研究结果

C4的进化打破了最大同化率（Amax）和Kleaf之间预期的正相关性，解除了在维管植物中通常观察到的水力学和光合作用之间的典型关联。

在进化上年轻的C4谱系表现出比其C3亲缘更高的Kleaf、水容量、失水点以及较低的气孔导度。相比之下，来自较老C4谱系的物种显示出减少的Kleaf和水容量。通过C4谱系的进化，Kleaf的下降可能主要由体外木质部的水力传导减少控制，例如叶间细胞空间的重组。

这些结果表明，随着时间的推移，C4植物已经进化出在保持C4碳浓缩机制的解剖要求的同时优化水力投资的能力。

原文链接：

https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/nph.20284

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