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  • 蔣國鳳教授團隊在蘇鐵植物水力安全研究方面取得重要進展

有着“活化石”之稱的蘇鐵植物,有着介于蕨類植物和被子植物的中間形态。由于氣候變化和人類幹擾導緻其物種數量急劇下降,近70%的蘇鐵種在IUCN紅色名錄上被列為瀕危狀态,急需加強對蘇鐵類植物的研究和保護。植物的栓塞抗性被認為是植物抗旱能力的關鍵指标,與植物的生态适應和分布密切相關,而關于蘇鐵類植物的栓塞抗性及其關聯機制未見報道。

近日,太阳蔣國鳳科研團隊在解析蘇鐵植物的栓塞抗性機制上取得重要進展,研究成果以“Limited effects of xylem anatomy on embolism resistance in cycad leaves”為題發表于植物學國際知名期刊New Phytologist (植物學類期刊排名11/238)。澳门太阳集团9728网站蔣國鳳教授為論文第一和通訊作者,在讀研究生覃伯韬,已畢業碩士生龐玉堃、覃蘭麗,德國烏爾姆大學博士後Luciano Pereira,以及弗羅裡達國際大學Adam B. Roddy助理教授參與了本論文工作。本研究主要得到了廣西自然科學基金重點項目(2022GXNSFDA035059)等項目的支持。

圖1蘇鐵植物及其它維管類植物的栓塞抗性  圖2蘇鐵植物導管解剖性狀和栓塞抗性指标間的關聯

該研究整合了抽氣法測定栓塞脆弱性曲線,壓力容積曲線,原位水勢監測,光學解剖,掃描電鏡和透射電鏡等實驗數據,首次解析了蘇鐵植物的抗栓塞能力。研究表明,與其它維管類植物類群相比,蘇鐵植物與被子植物和蕨類植物有相似的栓塞抗性,但比非蘇鐵類裸子植物更脆弱。導管和管胞都在研究的20種蘇鐵中被發現,導管和管胞的占比和栓塞抗性無關聯。與被子植物報道相反,蘇鐵植物中隻有導管的紋孔膜占比與栓塞抗性成正比。羽片的膨壓喪失點和栓塞抗性密切相關。蘇鐵植物較低的栓塞抗性可能由木質部導管和管胞性狀共同決定,研究強調了弄清有着特殊演化地位和極度瀕危的蘇鐵植物的抗旱機制的重要性。

原文鍊接:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.19914