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在全球气候变化背景下，植物水分利用效率（WUE）对植物应对环境变化至关重要。研究人员以盐地碱蓬为对象，探究不同光处理下其 WUE 的变化及 SaaSLAH3 蛋白的作用。结果发现光处理可调控其 WUE，该研究为理解植物耐旱机制提供依据。
随着全球气候不断变化，气温逐渐攀升，干旱问题愈发严重。在这样的大环境下，植物的生存面临着巨大挑战，而水分利用效率（Water Use Efficiency，WUE）成为了植物应对气候变化的关键因素。目前，虽然人们知道 WUE 在植物适应环境过程中起着重要作用，但对于植物在不同光条件下调节 WUE 的具体机制，尤其是耐旱盐生植物的相关机制，了解还十分有限。同时，植物气孔通道在这一过程中的作用也未得到足够重视。为了深入探索这些未知领域，俄罗斯科学院植物生理学研究所和俄罗斯国立农业大学 - 莫斯科季米里亚泽夫农业科学院的研究人员展开了一项关于盐地碱蓬（Sueda altissima）的研究，该研究成果发表在《Plant Growth Regulation》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，利用便携式光合作用系统 LI - 6400XT 通过气体测量法测定盐地碱蓬的光合和蒸腾参数；其次，运用热酚法提取叶片总 RNA，并通过 MMLV RT 试剂盒及相关引物合成 cDNA；最后，使用实时荧光定量 PCR（qRT - PCR）技术分析 SaaSLAH3 基因的表达水平 。
准单色和双色光条件实验
研究人员进行了单红光（RL，100% red light）、蓝光（BL，100% blue light）和红蓝光组合（RBL，50% red light, 50% blue light）的实验。结果发现，单 RL 和 BL 促进植物节间伸长，但植株平均高度比对照 “白光”（WL，warm “white”）矮。RBL 组合使植株鲜重（FW，Fresh weight）显著增加，同时，RBL 组合导致气孔导度（gs，stomatal conductance）和蒸腾作用（E，transpiration）显著降低，进而使 WUE 提高，且盐地碱蓬对光的反应比许多甜土植物更明显，表明 WUE 是盐生植物耐旱性的重要评估指标之一。
RGB 光组合实验
为探究绿光（GL，Green light）在盐地碱蓬水分需求控制和生长调节中的作用，研究人员设置了不同比例的 RGB 光组合处理（G25：50% 红，25% 蓝，25% 绿；G48：24% 红，28% 蓝，48% 绿；G23：46% 红，30% 蓝，23% 绿 ）。结果显示，适量增加 GL/BL 比例能促进植株生长和 FW 积累，但过高比例（如 G48 中的 48% GL）会抑制生长。同时，GL/BL 比例的变化影响气孔导度、蒸腾作用和 WUE，证实了 RBG 光平衡在盐地碱蓬生长和 WUE 调节中的重要作用。
R/FR 光比例组合实验
研究人员假设 RL/FRL（远红光，Far - red light）比例相互作用可能是降低盐地碱蓬气孔导度的一种方式，设置了不同R660/R740比例（FR1：0%R660+100%FR；FR2：30%R660+70%FR；FR3：70%R660+30%FR；FR4：100%R660+0%FR ）的实验。结果表明，FRL 添加对植株避荫伸长和 FW 积累有积极影响，且能显著提高光合作用活性，降低气孔导度和蒸腾作用，从而提高 WUE，同时还能降低叶片硝酸盐含量，显示出盐地碱蓬在不同环境条件下的生长调节能力。
SaaSLAH3 表达水平研究
由于 SLAH3 通道参与气孔关闭调节，研究人员检测了不同光处理下盐地碱蓬叶片中 SaaSLAH3 的表达水平。结果发现，单 BL 下 SaaSLAH3 几乎不表达，RBL 处理使其表达显著升高；高 GL/BL 比例会抑制 SaaSLAH3 表达，而 G23 处理下其表达与对照 WL 或 RBL 相似；低 R/FR 光比例可大幅提高 SaaSLAH3 表达，但随着比例增加表达降低，表明R660和R660+R740共同对 SaaSLAH3 表达有重要影响。
硝酸盐积累研究
研究人员还测量了盐地碱蓬叶片中的硝酸盐含量。结果显示，RBL 处理导致硝酸盐积累减少，BL 处理下硝酸盐积累最多，同时伴随着低光合作用活性和 SaaSLAH3 表达水平。绿光供应在 G25/G48 处理中几乎抑制了硝酸盐积累，而 G23 处理下硝酸盐积累增加。FRL 添加使盐地碱蓬叶片硝酸盐含量显著降低。
综合上述研究结果，不同光处理对盐地碱蓬的生长、WUE、SaaSLAH3 表达和硝酸盐积累均有显著影响。RBL 组合能有效降低气孔导度和蒸腾作用，提高 WUE；GL 和 FRL 的添加也能通过调节光合作用和蒸腾作用来优化 WUE。同时，SaaSLAH3 表达与 WUE 等参数密切相关，可能参与了光调控气孔开度的信号通路。该研究揭示了盐地碱蓬适应不同光环境的机制，为理解植物耐旱性和应对气候变化提供了新的视角，也为农业生产中优化植物光照条件、提高作物水分利用效率提供了理论依据 。
