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LI-6400应用案例 | 【New Phytologist】从进化角度看蕨类植物和种子植物在应对干旱胁迫时的气孔行为

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概述
实验/设备条件
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实验/操作方法
实验结果/结论
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原文以 Evolution of stomatal closure to optimize water-use efficiency in response to dehydration in ferns and seed plants 为标题发表在New Phytologist(IF=8.512)上。
作者 | Yu-Jie Yang , Min-Hui Bi , Zheng-Fei Nie 等
翻译 | 子毅


植物通过气孔调控叶片水分利用效率WUE。研究发现,不同维管束植物的气孔调控方式存在差别。

研究者以4种蕨类植物和9种种子植物为对象,比较了其在干旱胁迫加剧过程中的气体交换参数。研究者把这些数据和前人研究过的339种植物的数据进行了整合分析。

在充分灌溉条件下,被子植物的气孔导度gsw最大值更高,存在过度开张(Excessive Stomatal Opening)现象。干旱胁迫引发脱落酸(Abscisic Acid)浓度增加,气孔导度gsw迅速下降,水分利用效率WUE上升。

而蕨类植物,气孔不存在过度开张(Excessive Stomatal Opening)现象。当干旱发生时,气孔关闭缓慢,水分利用效率WUE保持了稳定。

因此,种子植物在应对干旱胁迫时,展现出比蕨类植物更强的水分利用能力,从而更具进化优势。

LI-6400光合作用测量系统在本研究中的作用

LI-6400光合作用测量系统.jpg

LI-6400光合作用测量系统(Li-Cor, Lincoln, NE, USA)

使用LI-6400光合作用测量系统(Li-Cor,Lincoln,NE,USA)测量叶片的净光合速率A、蒸腾速率E和气孔导度 gsw。该系统使用6400-02B红蓝光源控制光强。实验时间为早晨。叶室温度控制为22℃,环境CO2浓度控制为400ppm,饱和水汽压亏缺VPD维持在1.1-1.4 kPa,流速控制为400 ml min-1。测试植物叶片,均在1200 μmol m-2 s-1光强下进行测量,两种阴生蕨类植物(P. neolobatum and C. intermedia),测试光强设置为 400 μmol m-2s-1。根据Fischer和Turner (1978)文献中的公式计算WUEins (A/E),根据Gago等(2014)文献中的公式结算WUEi (A/gsw)。

原文中的主要数据图

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