从根到叶：氮与光合效率的关系

植物的光合作用效率受到吸收氮类型的影响。铵（NH4+）和硝酸盐（NO3-）是主要的氮源，每种氮源对植物生理的影响不同。叶片解剖结构的变化，如细胞壁厚度和叶绿体数量，在这些过程中起着至关重要的作用

由于这些挑战，有必要对氮形态对叶片解剖特征和光合作用的影响进行深入研究

南京农业大学和华中农业大学的一个团队于2024年2月22日发表在《园艺研究》上的研究探讨了不同氮素形态影响金银花光合作用的生理机制。该研究旨在量化不同氮营养条件下各种叶片解剖特征对光合作用的限制

研究表明，与NO3-或混合氮源相比，NH4+营养导致光合作用显著降低。这种减少主要是由于叶肉电导率（gm）的降低，这与更厚的细胞壁和更少的叶绿体有关

途径分析表明，NH4+营养下木质素和半纤维素含量的增加对转基因生物产生了负面影响。此外，NH4+养分减少了细胞间空气空间的体积，增加了细胞壁厚度，进一步限制了二氧化碳的扩散

这些发现强调了叶片解剖变异在调节光合作用中的关键作用。了解这些相互作用为提高农业中的氮利用效率提供了宝贵的见解，强调了优化氮的应用以增强光合作用和植物生长的必要性

研究结果表明，优化氮形态应用可以增强光合作用和植物生长，特别是在金银花等作物中。通过了解NH4+和NO3-对叶片解剖结构的具体影响，农民和农学家可以量身定制施肥方法，以提高氮肥利用效率，减少环境影响，提高作物产量

这项研究为未来研究氮形态与植物生理学之间的相互作用铺平了道路，可能会导致更可持续的农业实践 More information: Yiwen Cao et al, Variation of mesophyll conductance mediated by nitrogen form is related to changes in cell wall property and chloroplast number, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae112

Journal information: Horticulture Research