禾本科光合和水力特性| NEW PHYTOL: C3 和 C4 禾本科植物叶片水力适应性对比

文摘   2025-01-09 07:00   德国  

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编译:贾蓉

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文章信息





原名:Resolving the contrasting leaf hydraulic adaptation of C3 and C4 grasses

期刊:New Phytologist

2023年影响因子:8.3

在线发表时间:2025.01.05

通讯作者:Alec S. Baird

第一单位:Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of California Los Angeles, 621 Charles E. Young Dr. South, Los Angeles, CA, 90095 USA

文章摘要
01

研究背景
草类的产量极高,但它们的水力适应性却自相矛盾。在 C3 草类中,较高的光合速率 (Aarea) 可能取决于较高的叶脉密度 (Dv) 和水力传导率 (Kleaf)。然而,C4禾草更高的Dv表明在较低的气孔导度(gs)导致对高Kleaf需求降低的情况下,存在水力过剩。

02

研究方案
通过结合多样化园艺种植的C3C4物种的水力和光合生理数据,以及公开文献中332个物种的数据和机械模型,作者验证了光合作用与水力输送、解剖学和干旱适应之间的联系框架。
03

研究结果
常见花园中,C3 C4 草类有相似的 Kleaf,但在荟萃分析中,C4 草类的 Kleaf 高于 C3 物种。Kleaf 的变化取决于外部木质部途径。

C4 禾本科植物具有较高的 Kleaf:gs,建模表明这对于实现其光合作用优势至关重要。尽管蒸腾需求较低,但 C 4叶片的水力容量保持不变,导致水力过剩,使气孔保持开放,从而促进 C 4 的光合作用优势

C3 禾本科植物较高的 Aarea 与较高的 Kleaf 和对干旱的适应性有关,而对于 C4 物种,对干旱的适应性与较高的 Kleaf:gs 有关。这些关联与避免胁迫的适应性一致。

本研究表明水力特性是 C3 C4 禾本科植物进化和生态成功的关键要素,也是作物设计和生态预测的重要途径。

原文链接:

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

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