學者闡述C4植物的生理學和生態學重要功能

　　近日，中國科學院華南植物園聯合多位國際知名的植物生理學和生態學專家，在植物研究領域取得重要成果，深入闡述了C4植物的生理學和生態學重要功能。相關成果發表于《新植物學家》（New Phytologist）。

　　論文共同第一作者、中國科學院華南植物園研究員李帥表示，植物光合作用主要有三種途徑：C3途徑、C4途徑和CAM途徑。不同于C3植物，C4植物具有獨特的葉片解剖學特征和光合作用機制，能夠高效利用CO2使其具有高光合速率和高水分利用效率等顯著優勢。因此，C4植物與C3植物在資源權衡策略上可能存在顯著差異。這種權衡策略可以體現在葉片經濟學譜上，即一端是具備“快速投資-收益”能力的葉片，而另一端則是具有“緩慢投資-收益”能力的葉片。在C4光合作用被發現的60多年時間里，大多數的研究聚焦于光合作用和抗逆性，對C4植物資源權衡策略的研究相對較少。

　　該研究首先系統綜述了C4植物的光合作用機制和高效的水分養分利用效率；其次，基于前期同質園的實驗數據，詳細對比了C4和C3植物葉片功能性狀及其相關關系的差異，并利用全球植物功能性狀數據庫TRY，構建了包含89種C4草本植物和1444種C3草本植物的葉片經濟學譜數據集，通過數據集的深入分析，闡明了C4植物的資源權衡策略及其生態適應性；最后，對C4植物在未來氣候變化背景下的響應和適應潛力以及對全球變化模型的貢獻進行了展望。

　　該研究不僅豐富了人們對C4植物生理學和生態學的認知，還為進一步研究植物在不同環境下的適應機制提供了重要參考。