原文以 Far-red photons have equivalent efficiency to traditional photosynthetic photons: Implications for redefining photosynthetically active radiation 為標題發(fā)表在Plant Cell Environ.(IF=6.362)上。
作者 | Shuyang Zhen,Bruce Bugbee
翻譯 | 子毅
遠紅光(701-750nm)譜段在太陽(yáng)光譜中占比不小。通常,該譜段被認為不會(huì )引發(fā)光合作用,因此常被排除在光合有效輻射(PAR,400-700nm)范圍之外。
而最近的一些研究發(fā)現,遠紅光和與波長(cháng)更短的光照具協(xié)同作用,可增加葉片的光化學(xué)效率。
為了解遠紅光(701-750nm)在植物光合作用中的作用,研究者選擇了14種作物,分別在葉片和冠層尺度上進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗。
結果發(fā)現,在背景光中增加遠紅光,會(huì )促進(jìn)冠層的光合作用。這與在背景光中增加400-700nm的光強效果一致。
當遠紅光(701-750nm)和傳統光合有效輻射(PAR,400-700nm)協(xié)同作用時(shí),具備了促進(jìn)植物光合作用的能力。
峰值分別為711、723和746的遠紅光實(shí)驗數據顯示,隨波長(cháng)增加,該效能會(huì )減弱。
不同物種上的實(shí)驗結果一致,這說(shuō)明對高等植物來(lái)說(shuō),這一效應具普遍意義。因此,波長(cháng)為701-750nm的遠紅光應該被納入光合有效輻射范圍。
LI-6800高級光合熒光測量系統在本研究中的作用
6800-12A(頂部透明)葉室
使用LI-6800高級光合熒光測量系統(LI-COR, Lincoln, NE),測量作物頂部完全展開(kāi)葉片的光合作用。葉室為6800-12A(頂部透明),取樣面積3cm*3cm。光源為冷白光和遠紅光。使用SS-110(Apogee Instruments)測量光源的透射率,結合光源的輸出計算照射到葉片表面的光強。首先,將葉片在400 μmol m-2s-1(±1%)的白光下適應大約90min,直到葉片凈光合速率A 和氣孔導度gsw 達到穩定。接下來(lái),將60 μmol m-2s-1的遠紅光(701-750nm,含15%的白光)添加到白光中,適應約60min,等待葉片凈光合速率和氣孔導度達再次穩定。之后關(guān)閉遠紅光,葉片再次回到400 μmol m-2s-1(±1%)的白光條件下,適應約60min。此后,白光增加至460 μmol m-2s-1,光適應約60min。在此期間,每30s記錄一次光合氣體交換參數。葉室中CO2濃度一直維持在400 μmol mol-1,飽和水汽壓虧缺VPD維持在1.0kPa,流速為800 μmol s-1,整個(gè)實(shí)驗在4種植物上重復測量4次。
原文中的部分數據圖