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  • 太阳研究團隊揭示花和葉之間的水力差異主要由壓力-容積曲線和失水需求驅動


花是被子植物的重要繁殖器官,受多種選擇壓力影響,如傳粉者的多樣性促使花的形态發育多樣化。非生物選擇壓力,如幹旱會引起花的水力失調進而影響植物的繁殖。氣候變暖帶來幹旱頻度的增加,因此,花的水分平衡對開花植物的生态服務功能,甚至糧食安全都極為重要。相對研究較多的植物葉來說,植物的花與葉都分布在植物頂端,溫度和濕度相對較低的位置,維持水分平衡對于其功能和形狀至關重要,而關于花的是如何維持水分平衡的機制缺失相關的研究。

太阳教師團隊通過測定不同系統發育來源的10種被子植物的花和葉的生理特征,如壓力-體積曲線,導管和紋孔特征、最小葉/花表導度等,探讨花的水力調節策略。研究發現,相對葉來說,花表現出:1)更高的最小花表導度,即不進行光合作用的花面臨幹旱時會更容易丢失水分,與此對應地,花有較高的含水量和水容來維持失水;2)首次發現花的紋孔性狀隻有紋孔膜面積和紋孔口形狀與葉表現出差異,相對葉指标的多樣性低;3)花的多數生理性狀表現出模塊化演化特征。這些結果強調了在不同的功能需求下,作為異養器官的花采取不同于葉的水力調節策略,如采用構建成本相對較低的高含水量和高水容來維持其較高的失水需求,可能放松了對其它特征如紋孔的選擇壓力。


圖1本研究10種開花植物及其紋孔特征


研究結果近期發表于著名期刊“Frontiers in Plant Science”(Q2,IF6.627 )的植物生理闆塊上,澳门太阳集团9728网站碩士研究生安倚東為論文第一作者,蔣國鳳副教授為論文通訊作者。本研究得到了廣西自然科學基金項目(2022GXNSFDA035059)、國家自然科學基金地區項目(31860195)和巴馬縣科技人才計劃項目(20210020, 20220011)的支持。

原文鍊接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2023.1130724/full