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土肥所在水稻响应大气CO2浓度和温度升高研究方面取得进展

发布时间:2021-11-29 09:54   来源:2299威尼斯棋牌300526土肥所    阅读: 次   字体:[大] [中] [小]   保护视力色:       

自工业革命以来,大气CO2浓度([CO2])不断升高,并驱动着全球气温上升。[CO2]提高光合效率从而使水稻增产,但由于高[CO2]下可发生光合下调,限制了产量的增幅;增温对水稻光合效率的影响因生育期不同而异,二者共同作用对水稻光合作用及产量形成的影响尚不明确。

2299威尼斯棋牌300526土壤肥料研究所与中国科学院南京土壤研究所合作,在开放式[CO2]和温度升高的平台研究发现,未来[CO2]升高(对照+200 umol·mol-1)和增温(对照+1℃)下,粳稻产量下降。高[CO2]下剑叶发生了光合下调,主要原因是叶片N和Rubisco含量及相关生化指标(Vc,max、Jmax)的下降引起的,与gs的下降关系不大。高[CO2]下剑叶没有发现明显的糖和淀粉积累,表明N含量和Rubisco下调可能与生物量增加的稀释作用有关。增温导致Rubisco的降幅增大,加剧了水稻高[CO2]下的光合下调。增温一定程度促进了剑叶N含量增加,但因生物量的降幅大于叶片N含量的增幅,导致叶片N在植株分配比例下降。又因增温降低了水稻穗数,所以增温降低了高[CO2]下群体的光合作用。该结果揭示了[CO2]升高和增温下粳稻产量减少的生理机制,为制定合理的田间管理措施保障粮食安全,为应对未来气候变化提供理论依据和决策支持。

相关研究以“Warm air temperatures increase photosynthetic acclimation to elevated CO2 concentrations in rice under field conditions”为题,发表于国际期刊Field Corps Research(中科院一区,2021年影响因子5.224)。

论文链接https://doi.org/10.1016/j.fcr.2020.108036。

袁嫚嫚博士为第一作者,孙义祥研究员为通讯作者。该研究得到了基金委国际(地区)合作交流项目(31261140364)、科技部国际科技合作与交流项目(2010DFA22770)、国家重点研发计划项目(2016YFD0200806)的支持。


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