由京都大学农学研究生院小野田佑介助理教授领导的国际研究小组收集并仔细研究了世界各地调查的各种植物的研究结果,并通过光合作用产生了长寿所需的耐用结构和细胞壁. 全球第一次明确了降低效率的机制。

 我们周围有各种各样的植物,例如冬天从路边的杂草上落叶的落叶树,以及一年四季都有叶子的常绿树。一般叶子越长越厚,许多组织进行光合作用,但光合速率不高。“叶子越长,光合作用越低”的规则在世界范围内都很普遍,但原因尚不清楚。

 这一次,来自日本、澳大利亚、德国和爱沙尼亚的研究人员汇总了来自世界各地的植物数据,特别是叶片解剖和养分分布信息的数据,建立了一个共计1000多个物种的新数据库。

 分析结果发现,长寿叶由于细胞壁多,大量的营养物质分配到细胞壁上,对光合作用所需的光合蛋白质的分配比例降低。此外,已阐明厚细胞壁降低了向叶绿体供应二氧化碳的效率并降低了光合作用的效率。换句话说,坚固的结构和高效的光合作用系统是无法兼容的。在植物的进化史上,在短时间内进行高光合作用的短命植物(草等)和光合作用效率低但由于提高效率的自然选择而长寿的植物(常绿乔木)光合作用或长寿等)。

 本研究阐明了叶片性状多样性的原理,有助于了解植物多样性。预计它还有助于预测植被变化并作为植物育种的基础知识。

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