物理科技生物学-PHYICA

旗漫画无翼鸟叶有助于提高水稻的光合性能

生物 2022-05-27 00:03:26

作者:卡尔·雷

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校沃斯基因组生物学研究所 伊利诺伊大学和国际水稻研究所的一个小组研究了六种水稻的剑叶诱导——光合作用在从弱光到强光的转换后再次“启动”的过程

信用:Liana Acevedo-Siaca/熟透项目 在水稻植株中,旗叶是最后出现的,表明从作物生长到粮食生产的过渡

这片叶子的光合作用提供了籽粒灌浆所需的大部分碳水化合物——因此它是产量潜力最重要的叶子

伊利诺伊大学和国际水稻研究所(IRRI)的一个小组发现,不同水稻品种的一些旗叶比其他品种更好地将光和二氧化碳转化为碳水化合物

这一发现可能为培育高产水稻品种打开新的机会

这项发表在《实验植物学杂志》上的研究探索了剑叶诱导——即在从弱光到强光的转换后,叶片再次经历“启动”光合作用的过程

这一点很重要,因为风、云和太阳在天空的运动会导致光线水平的频繁波动

光合作用适应这些变化的速度对生产力有很大影响

这些研究人员第一次揭示了不同水稻品种在旗叶适应波动光线的能力上的巨大差异

他们还表明,旗叶和开花前形成的叶子之间的调节能力不同

作为确定是否存在应对光波动能力差异的第一步,我们分析了6个水稻品种,它们代表了3000多个不同品种的遗传变异范围

在这项研究中,他们发现一个水稻品种的旗叶开始光合作用的速度几乎是最慢品种的两倍(185%)

另一个表现最好的旗叶多固定了152%的糖

他们还发现,在植物旗叶用多少水来交换为光合作用提供燃料的二氧化碳方面,存在巨大差异(77%)

此外,他们发现,在这些水稻品种发育早期,旗叶的水分利用效率与水分利用效率相关,这表明在动态条件下的水分利用效率可以在水稻发育的较年轻阶段进行筛选

伊利诺伊大学和国际水稻研究所(IRRI)的一个小组发现,不同水稻品种的一些旗叶比其他品种更好地将光和二氧化碳转化为碳水化合物,这可能为培育高产水稻品种带来新的机会

在新闻稿中了解更多信息

ly/2KLxQtH

查看原文:https://doi

org/10

1093/jxb/eraa520信贷:Amanda Nguyen/熟透项目 伊利诺伊州伊肯伯里捐赠大学作物科学和植物生物学讲座教授斯蒂芬·龙说:“此外,除了水分利用效率之外,我们没有发现剑叶和植物上其他叶子之间的相关性,这表明这两种叶子可能都需要优化诱导。”

“虽然这对植物科学家和育种者来说意味着更多的工作,但这也意味着有更多的机会来提高植物的光合效率和水分利用

提高用水越来越重要,因为农业已经占了人类用水的70%以上,而水稻可能是其中最大的一部分

" 为了证实他们之前在《新植物学家》杂志上的研究,他们发现在波动和稳态条件下收集的数据之间没有相关性,在稳态条件下,水稻植株暴露在持续的强光下

这一发现增加了一个越来越多的共识,即研究人员应该放弃依赖稳态测量的研究

“我们意识到我们的实验需要更准确地反映这些植物在野外经历的现实,”第一作者、伊利诺伊州博士后研究员莲娜·阿塞韦多·西亚卡说

“我们需要集中精力捕捉动态条件,这样我们就可以在现实世界中提高作物产量,而不是实验室

"

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