近日，中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所農業清潔流域創新團隊明確了氣孔形態類型在調節葉片性狀與環境因子之間相互關系中的重要作用，發現通過區分禾草類和非禾草類植物氣孔類型的差異，能夠改變氣孔形態性狀隨環境因子的變化格局，為植物性狀與生理功能的協同性在大尺度研究中提供了依據。相關成果發表在《自然—通訊》（Nature Communications）上。
禾草類植物（如玉米、小麥、水稻等）葉片氣孔呈“啞鈴形”，而非禾草植物（如大豆等）的氣孔則為“腎形”。二者在開閉的調節機制上存在巨大的差異：啞鈴形保衛細胞獨特的形態和力學特性使其體積只需發生微小變化就能實現氣孔的開啟，進而比具有腎形保衛細胞的氣孔開閉速度更快；禾草類植物完全張開的氣孔近似窄長方形，而非禾草植物完全張開的氣孔則更像橢圓形。
啞鈴形氣孔的這些特征使禾草植物能夠更高效地利用光能，同時避免不必要的水分流失，增強了其耐旱性。
兩種氣孔類型在生理功能上的差異，使氣孔長度的功能性在禾草植物和非禾草植物之間會有所不同，即當研究中同時包含這兩種類型的氣孔時，長度可能并非氣孔生理功能的通用替代性狀。因此，在氣孔形態性狀與環境因子相互關系的研究中，要區別不同植物類群的氣孔形態差異，否則會掩蓋植物生理功能的重大差異。
研究提出，在探究不同植物的形態性狀與環境的相互關系時，需要遵循植物類群間形態性狀和生理功能要協同、性狀對環境因子響應模式要一致的原則。
該研究得到國家自然科學基金項目資助，農業農村部農業農村生態環境重點實驗室支持。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-61635-y
本文鏈接：研究證實氣孔形態影響植物性狀與生理功能的協同http://www.sq15.cn/show-11-24569-0.html
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