中国热科院香饮所香草兰光合生理研究取得新进展

　　中国热科院香饮所在香草兰光合生理研究方向取得新进展，研究揭示了波动光下香草兰光合特征的适应机制，不仅丰富了香草兰光能利用理论，更为进一步提高香草兰的光能利用乃至水分利用效率生产技术奠定理论基础。

 

　　荫蔽系统、云层及太阳角度的变化都会形成波动光，植物通过调整叶片结构和功能来适应波动光。由于气体交换法不适用于CAM植物光合特性研究，作为CAM植物，香草兰在生产上鲜有相关理论参考。香饮所老一辈科研工作者通过不同遮阴材料、遮阴度的实验性生产确定了适宜香草兰的攀援架式和遮阴度，实现了香草兰在国内的集约化生产，技术和产量达国际领先水平。

 

　　为进一步丰富香草兰生产技术成果的理论基础，栽培与农业生态研究室采用pam测量系统研究分析了波动光下的光合动力学，发现香草兰的光合效率以上午为主而下午大幅度下降，证实其苹果酸库在下午消耗殆尽；上午的光合诱导速率很快，能够在4-6分钟达到最大值，表明香草兰对波动光具有较高的利用效率，且能通过较高的水-水循环活性保护其光系统I免受波动光强的损伤；香草兰的光能利用效率在下午降低时，可通过叶绿体ATP合酶活性的下调引起跨类囊体膜质子梯度的大幅度增加，进而以激发热耗散和提高光系统I反应中心的氧化态比例，从而保护光系统I和II。

 

　　相关研究成果分别以《Photosynthesis under fluctuating light in the CAM plant Vanilla planifolia》和《Regulation of chloroplast ATP synthase modulates photoprotection in the CAM plant Vanilla planifolia》为题在国际学术期刊《Plant Science》（IF2021=4.729）和《Cells》（IF2021=6.600）上发表。香饮所栽培与农业生态研究室王辉副研究员为两篇文章第一作者，鱼欢研究员、庄辉发副研究员分别为第一、第二篇文章的通讯作者。上述研究工作得到了国家自然科学基金、海南省重点研发和海南省自然科学基金等项目的资助。

 

　　论文1链接： https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0168945222000310

 

　　论文2链接： https://www.mdpi.com/2073-4409/11/10/1647