近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所设施植物环境工程创新团队与荷兰瓦赫宁根大学合作，揭示了盐胁迫下渗透胁迫与离子毒害作用影响番茄动态光合作用的生理机制。相关研究成果发表在《实验植物学杂志（Journal of Experimental Botany）》上。
       我国蔬菜生产以日光温室和塑料大棚等保护地土壤栽培为主，在此条件下，由于过度灌溉和重度施肥导致土壤盐渍化问题突出，蔬菜生产通常面临严重的盐害威胁。自然界中，由于太阳高度角持续变化、冠层遮荫及云层移动等因素影响，光的动态变化无处不在（图 1a）。在设施条件下由于温室结构遮挡的影响，即使晴空万里，温室内某一点的光强也会出现连续且大幅度的波动（图1b）。因此，盐胁迫通常伴随着光强的动态变化，二者共同影响作物的光能利用与生长过程。植物的光能有效利用是产量形成的重要基础，而盐胁迫通常造成植物生理性干旱和养分失衡，从而降低光化学效率。目前，有关盐胁迫对植物光合生理影响的相关研究主要集中在特定光强下探究光合生理过程对盐胁迫的响应，基于自然界光强持续动态变化的特性，深入研究动态光环境下盐胁迫如何调控作物光合生理过程具有重要意义，为探寻提高盐胁迫条件下作物光能利用率的途径奠定理论基础。

图1.大田作物冠层（a）与温室内外（b）光强的动态变化

       该研究发现：盐胁迫早期产生的渗透胁迫信号能够加速气孔在动态光下的运动速率。当在强-弱光强转换下（如云层遮挡或冠层遮荫等），渗透胁迫加速了气孔的关闭，从而限制了光强再次升高时的光合诱导速率（图2）。而盐胁迫后期产生的离子毒害作用仅降低了叶片最大光合速率（光合能力），对气孔运动速率及光合诱导速率无显著影响。该研究同时发现，随着叶龄的增长，叶片的气孔运动速率与光合诱导速率持续下降。

图2.NaCl胁迫与单一渗透胁迫对动态光下光合作用与气孔导度的影响

       农业环境与可持续发展研究所设施植物环境工程创新团队博士后张玉琪为以上论文第一作者，李涛副研究员为通讯作者。荷兰瓦赫宁根大学园艺与植物生理组Leo Marcelis教授和Elias Kaiser博士参与了该项工作。该研究得到国家自然基金面上项目及中央级公益性科研院所基本科研业务费专项等项目资助。
       原文链接：https://doi.org/10.1093/jxb/erac078