【New Phytologist】研究揭示光调节植物叶片水力传导的机制
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阅读： 2024/1/8 9:10:21
光强度和质量直接影响光合作用，但也通过增加气孔孔径和增强气体交换产生间接影响。因此，在上层树冠等区域，对蒸腾作用和温度调节产生了很高的用水需求。2023年12月28日，New Phytologist杂志在线发表了来自耶路撒冷希伯来大学 Menachem Moshelion 教授团队等题为“ Illuminating Plant Water Dynamics: The Role of Light in Leaf Hydraulic Regulation”的研究论文，该研究揭示光在叶片水力调节中的作用。
光照强度和质量会直接影响光合作用，但这些因素也会通过增加气孔开度和加强气体交换而产生间接影响，例如在树冠上部区域，会产生用于蒸腾作用和温度调节的高需水量。光对叶片导水率的影响程度因植物种类而异，位于树冠不同部位的同一植物的不同叶片之间也可能存在差异。大量研究表明，植物所受光谱中的蓝光成分是光介导水力调节的主要因素。
光照强度和质量会直接影响光合作用，但也会通过增加气孔开度和加强气体交换产生间接影响。因此，在树冠上部区域，用于蒸腾作用和温度调节的需水量很大。本文探讨了在这些区域天然的高蓝光（BL）/红光（RL）比率是如何通过蓝光信号转导调控叶片导水率（Kleaf）、增加维管组织周围细胞的透水性以及满足巨大的需水量。相反，遮荫的内部树冠区接受的辐射较少，具有较小的需水量和降温需求，由于蓝光诱导的显著降低，表现出降低的叶片导水率Kleaf。有趣的是，在遮荫树冠区，光合作用更多地依赖于红光，由于蒸腾作用和降温需求减少，与上部树冠相比，遮荫叶片表现出更高的水分利用率。
耶路撒冷希伯来大学 Menachem Moshelion 教授的团队专门研究植物水分关系，从细胞水平到整个植物系统。在长达二十年的研究历程中，他们取得了举足轻重的进展，包括全植物水分关系测量技术（PlantDitech’s PlantArray系统）。Yael Grunwald 博士的研究强调了木质部汁液 pH 值和蓝光对维管束鞘细胞（BSC）的影响，维管束鞘细胞对叶片水传导至关重要。Adi Yaaran 博士的研究与此相辅相成，深入研究了脱落酸在气孔行为、BSC 和叶肉细胞水力学中的作用。他们的工作得到了以色列科学基金会的支持，极大地推动了植物水分动力学的发展。
论文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/nph.19497
转自：“iPlants”微信公众号
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