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光合13C分餾模型在葉肉導(dǎo)度影響水分利用效率定量預(yù)測的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):1506 發(fā)布日期:2020-11-16  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負
       近日,福建師范大學(xué)鞏曉穎教授、楊玉盛教授團隊在”葉肉導(dǎo)度(gm)影響植物水分利用效率(iWUE)預(yù)測”方面取得重要進展,相關(guān)成果以“Accounting for mesophyll conductance substantially improves 13C‐based estimates of intrinsic water‐use efficiency”為題發(fā)表于 New Phytologist 雜志。該項研究由福建師范大學(xué)主導(dǎo)開展,并獲得了慕尼黑工業(yè)大學(xué)、澳大利亞國立大學(xué)合作團隊的支持和協(xié)助。
       植物內(nèi)在水分利用效率(iWUE)是評估生態(tài)系統(tǒng)碳水循環(huán)過程的重要參數(shù),是植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)等學(xué)科的重要研究內(nèi)容。碳同位素分餾值(Δ)被廣泛用于表征C3植物的iWUE,但在早期研究中通常忽略了葉肉導(dǎo)度(gm)對基于Δ預(yù)測的iWUE的影響。gm指的是CO2從細胞間隙到葉綠體羧化位點的擴散導(dǎo)度,gm對于準確預(yù)測從葉片到生態(tài)系統(tǒng)尺度的光合碳同化速率以及水分利用效率有重要意義。然而,目前尚未建立充分考慮gm效應(yīng)的水分利用效率預(yù)測模型。該研究結(jié)合了同位素分餾機理模型、文獻數(shù)據(jù)綜合分析以及光合13C分餾在線聯(lián)測等手段,提出了包含gm效應(yīng)的iWUE預(yù)測模型(iWUEmes模型);并通過實測數(shù)據(jù)證實了iWUEmes模型能更準確地預(yù)測植物水分利用效率,可被廣泛用于植物生理學(xué)、古氣候重建、作物育種篩選等研究領(lǐng)域。
 
       鞏曉穎教授、楊玉盛教授團隊的該項研究成果對植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)等學(xué)科研究發(fā)展具有重要推進意義。
       值得關(guān)注的是,該項研究采用了傳統(tǒng)光合儀連接同位素質(zhì)譜IRMS的測定系統(tǒng),整套系統(tǒng)成本高昂,且不宜攜帶,這在一定程度上限制了此類研究的進一步深入開展。今天為大家介紹的IPS-1000便攜式同位素光合作用測量系統(tǒng),則可以完美地彌補以上不足,具有便攜、可以野外操作,價格比光合+質(zhì)譜儀低,沒有復(fù)雜操作、使用簡單,可以自動設(shè)計多個CO2同位素和CO2濃度,可以進行任意光強設(shè)置等優(yōu)勢。
       IPS-1000便攜式同位素光合作用測量系統(tǒng)是一套能夠高精度測量葉片尺度碳同位素變化和光合作用的儀器。該測量系統(tǒng)開創(chuàng)性地將光合研究提高到同位素水平,在保證最高精度測量12CO2 氣體交換(傳統(tǒng)概念的12C光合作用)的同時,最高精度測量13CO2氣體交換(13C光合作用),從而實現(xiàn)12C13C光合作用的同步測量及耦合的碳同位素交換的同步測量。而在研的同位素?zé)晒夤夂蠝y量系統(tǒng),在獲得12C13C光合作用、同位素光合作用的同時,同步測量熒光參數(shù)。
 
  • 野外便攜應(yīng)用? NO

  • 快速同步氣體濃度和同位素測量? NO

  • 防擴散氣路和葉室設(shè)計? NO

  • 多路同位素氣體自動稀釋和切換? NO



技術(shù)原理

       光譜同位素技術(shù)耦合氣體交換技術(shù)

       該系統(tǒng)可被廣泛應(yīng)用于植物生理、育種篩查、生態(tài)研究等各個領(lǐng)域,并進一步提升植物學(xué)家、農(nóng)藝學(xué)家和生態(tài)學(xué)家在相關(guān)領(lǐng)域研究的深度和廣度。

 
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