植物在短日照下存活的秘密 _植物

密歇根州立大学(Michigan State University)的研究人员表明，光照强度只有“长日照”植物一半的“短日照”植物，其相对生长率仍是长日照植物的84% 。信用:徐苑
据密歇根州立大学（萨曼莎·布里希塔）：即将到来的夏令时“回落”对许多人来说可能是一种拖累——但密歇根州立大学科学家的新研究表明，植物已经找到了应对的方法。
在《植物生理学》杂志上发表的一篇论文中，MSU自然科学学院的教师Tom Sharkey和Yair Shachar-Hill及其团队证明了植物有多个微调系统来应对不同的日照长度，这反过来有助于开发可以在更广泛的气候条件下生长的新作物品种。
“我对这个问题很感兴趣， ‘光合作用限制植物生长还是植物生长限制光合作用？’”夏基说。
夏基是大学生物化学和分子生物学系(BMB)的杰出教授，也是MSU能源部植物研究实验室(MSU能源部PRL)的教员。
“从这个基本问题出发，”夏基继续说， “我们想知道如果我们进一步减少习惯于短日照的植物的光照量，生长会受到什么影响。”
通过合作找到适应机制
为了了解植物如何适应不同的日照长度，由植物生物系教授Sharkey和Shachar-Hill领导的MSU研究小组，利用MSU大学校园内的质谱和代谢组学核心，研究了一种名为Camelina sativa的植物，这是一种模式油料作物。
他们的结论是:植物已经适应了根据它们接受的日照量来改变它们利用能量的方式。
研究小组发现，当白天变短时，植物进行光合作用的时间就变少了，因此它们需要更有效地利用接收到的阳光。植物通过增加光合速率和降低呼吸速率来做到这一点。他们也在光合作用发生的地方投入更多的能量。
作为一个额外的机制，植物在白天储存更多的糖作为淀粉，这样它们就有能量在更长的夜晚使用。它们还会减缓液泡和其他细胞隔间之间的代谢物交换，这有助于它们在夜间维持碳平衡。
“MSU是这项研究的理想之地，因为有一系列的专家可以合作，”Sharkey说，他也是植物恢复研究所的教员。
除了Sharkey和Shachar-Hill之外，这项研究还得到了-DOE PRL和Sharkey和Shachar-Hill实验室的研究员和Xinyu Fu的支持；肖恩·威斯，BMB的一名教师；和植物生物学系研究员阿布巴卡尔·科罗马。
食品系统挑战的解决方案
这项研究的结果继续了学院寻找全球食品系统面临的挑战的解决方案的努力。在加深我们对植物生物学的理解时，这些结果可能有助于产生新的作物品种，这些品种产量更高，对天气变化或种植区域的变化更具弹性。
“我们的发现可能为改善植物生长指明了方向，”夏基说。“如果我们能找出短日照植物用来几乎跟上长日照植物的窍门，我们也许能让长日照植物变得更好。”