新疆生地所在短命植物光合策略与调节机制研究中取得进展

　　短命植物是古尔班通古特沙漠特殊植物类群，尖喙牻牛儿苗（Erodium oxyrhinchum）是早春时节古尔班通古特沙漠草本层生物量的主要贡献者，也是研究短命植物荒漠适应的代表性物种。应对荒漠缺水环境，尖喙牻牛儿苗有明显的生活史可塑、表型可塑性等特点，表现出逃逸型抗旱策略。荒漠干旱环境下光合作用调节和适应研究是尖喙牻牛儿苗个体生存、种群建成的关键过程，是阐明其生存机制的必要工作。

　　中国科学院新疆生态与地理研究所张元明研究员团队，以典型短命植物尖喙牻牛儿苗为研究对象，在野外生境下进行持续干旱处理，结合叶绿素荧光及生理生化手段连续监测其光合动态调节过程，揭示了干旱增强过程短命植物尖喙牻牛儿苗光合策略与调节机制。

　　研究结果表明，短命植物尖喙牻牛儿苗在干旱初期气孔导度并未降低甚至有所增强，从而可在较低水分状态下仍维持气孔调节，干旱增强过程气孔调节与非气孔体调节转换的关键水分临界值为56% ± 8.53%，远低于多种中生植物。这一现象与氧化还原位点PQ活性密切相关，PQ的氧化还原态可作为干旱初期短命植物气孔开放的早期信号。而抗氧化酶对活性氧的清除作用和非光化学淬灭两种光保护途径有助于干旱初期PQ还原态的维持，进而调节干旱初期光系统活性的稳定，短期内提高碳同化能力。该研究结果阐明了短命植物在干旱发生时快速生长完成物质积累的光合基础，有助于更好地理解短命植物适应干旱的机制。

　　相关研究成果以“Erodium oxyrhinchum sustains severe drought stress by maintaining stable photosynthetic electron transport under progressive drought conditions”为题发表在Environmental and Experimental Botany，该研究得到了国家自然科学基金和西部之光人才培养计划项目的资助。

　　文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0098847223001697?via%3Dihub 

图1. 干旱增强过程中尖喙牻牛儿苗光合调节机理模型图