提高冠層光能利用效率是進(jìn)一步大幅度提高作物產(chǎn)量的重要途徑。然而,由于光合作用涉及的能量轉(zhuǎn)化、傳遞及CO2固定相關(guān)的碳代謝過(guò)程極度復(fù)雜,而且冠層內(nèi)部光、溫環(huán)境具有高度時(shí)空異質(zhì)性,鑒定提高冠層光能利用效率的分子改造途徑是當(dāng)前光合作用學(xué)習(xí)的重要難題。 中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)學(xué)習(xí)院植物生理生態(tài)學(xué)習(xí)所朱新廣學(xué)習(xí)組建立了能有效整合光合作用分子過(guò)程、葉片乃至三維株型特征的冠層光合模型,為定量學(xué)習(xí)冠層光合效率提供了重要理論工具。利用該系統(tǒng)模型,學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)降低光合作用光系統(tǒng)I和光系統(tǒng)II的天線大小,有利于提高葉片光化學(xué)反應(yīng)效率,降低熱耗散,提高葉片及冠層光合利用效率,進(jìn)而有利于提高作物生物量及產(chǎn)量潛力。自然界中植物光合系統(tǒng)保存較大光合天線有利于植物葉片保存較多氮元素,同時(shí)遮蔭周邊植物,進(jìn)而提高其在自然界的競(jìng)爭(zhēng)能力。 該學(xué)習(xí)由朱新廣學(xué)習(xí)組博士宋青峰主導(dǎo)完成;文章The impact of modifying photosystem antenna size on canopy photosynthetic efficiency-Development of a new canopy photosynthesis model scaling from metabolism to canopy level processes 近日發(fā)表于植物、細(xì)胞與環(huán)境(Plant, Cell Environment)。該學(xué)習(xí)得到中科院、科技部、蓋茨基金會(huì)、自然基金委及雜交水稻國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助。