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北京前沿科学技术研究院（简称“北前科学院”）成立于2016年9月，北前科学院，是由北京中科光析科学技术研究所，北检（北检）检测技术研究院，标检（北京）质量检测中心等科研单位，组建成立的独立科学科研机构，致力于前沿科学领域的研究与创新人才培养，科学技术转移孵化等，世界前沿新科学普及传播。 更多简介 +
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臭氧（O＜sub＞33的耐受性是提高生产力和持久性的关键
在先进生物能源和生物产品创新中心（CABBI）的饲料生产和可持续性研究中，研究人员研究了提高O3对活性C3作物（鹰嘴豆、水稻、金鱼草、大豆、小麦）和四种C4作物的影响发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的研究表明，C4作物对高O3浓度的耐受性远高于C3作物
“了解C4生物能源作物对空气污染物的耐受性将有助于我们在世界各地战略性地部署它们，”联合国研究负责人IsaAinsworth说S农业部农业研究服务（USDA-ARS）全球变化与光合作用研究单位和伊利诺伊大学植物生物学副教授
BothC3和C4作物是全球食品、生物能源和乙醇生产的主要来源C3和C4植物的差异在于它们在光合成中使用的碳固定途径：C3的植物覆盖了CO2并被光照成3个碳分子，而作为C2植物第一次光合成产物的是4个碳分子此外，C4光合作用开始于叶肉细胞中，这些细胞构成了叶片的表面，然后进入植物深处的丛状健康细胞这种空间分离不存在于C3光合作用中科学家们历来认为，C4植物对O3污染的敏感性高于C3植物，但这一假设在他的研究中并不彻底
CABBI研究人员和博士后的主要作者ShuiLi说：“长度的变化和增长意味着，与现场的C3和C4cropstoozone的反应相比，这一点很难并排进行。”“这一限制是对C3和C4作物的O3敏感性的比较。” 通过综合近20年来在机场试验中O＜sub＞3＜/su＞污染较轻的作物的可用信息和未发表的数据，作者对O＜sub3＜/sub＞对5种C＜sub3＞和4种C＜Sub4＞作物的作物生理和生产的影响进行了综合分析“我们专注于现场实验，并量化了对O3污染特定增加的反应。这种新方法定量地表明，C3作物比C4作物更敏感。”李说
这些作物背后的原因可能会导致C3和C4作物之间的气孔原子特征、气孔导度和/或代谢产物的差异在C3植物中，来自O3降解的反应性氧气种类会破坏其中的光合作用细胞然而，在C4植物中，C43渗透到剩余的细胞中此外，C4作物的气孔导度通常低于C3，可能导致C43的吸收较少C4植物对O3的超耐受性的默认值
“这项研究加深了人们对提高O3的crops反应机制的理解，并提高了作物管理和O3耐受性改善的实践进展。”李说
世界上许多地区的臭氧污染正在增加这项研究定量地表明，在C3cropsthanC4作物中，O3诱导的植物功能和生产率的降低更为严重，可能是因为O3与C34光合作用的相互作用不同基于这一发现，农业和受污染的环境可以得到管理，以提高整体性能C4作物，特别是生物能源原料，可以在O3高的地区保持生产力本文的其他作者包括CarlR的Christopher Mollero伊利诺伊州的Woese基因组生物学研究所（IGB）和美国农业部ARS；ChristopherMontes，美国农业部ARSPlant物理学家；ErikSacks，伊利诺伊州作物科学教授和CABBI的饲料生产副主题阅读器；DoKyoungLee，伊利诺伊州作物科学教授和ABBIS可持续性研究员；和CABBID主任AndrewLeakey，伊利诺伊州植物生物学教授兼负责人
来源:
Materials provided by
University of Illinois at Urbana-Champaign Institute for Sustainability, Energy, and Environment. Original written by April Wendling.
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参考:
2024-09-15
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