高CO2与温度胁迫下花生光合及叶绿素荧光的光响应机制研究

为应对未来气候变化对作物生产力的潜在威胁，研究人员通过模拟2050年（CO2 570 ppm +温度+3°C）和2080年（CO2 780 ppm +温度+5°C）的气候场景，系统研究了花生（Arachis hypogaea L）的光合速率（A）、电子传递速率（ETR）、光系统II量子效率（ФPS2）等参数的光响应特征。结果显示：未来气候条件下ETR降低48-190%，A下降52-65%，非光化学淬灭（NPQ）在200-1500 μmol m?2 s?1光强区间异常波动。该研究为制定花生可持续种植策略提供了关键理论依据。

　　

光照如同植物界的"双刃剑"——既能驱动光合作用的光反应中心，又可能引发光抑制效应。这项研究像"气候模拟器"般，在人工生长舱中构建了三种未来气候剧本：当前环境（CC1）、2050年气候（CC2：CO₂ 570 ppm +温度+3°C）和2080年气候（CC3：CO₂ 780 ppm +温度+5°C）。有趣的是，花生叶片在1500 μmol m^?2 s^?1光强下达到光合峰值后突然"罢工"，CC2/CC3组的电子传递链（ETR）甚至出现"电路短路"般的48-190%暴跌。更惊人的是，光系统II的"能量转化效率"（ФPS2）骤降88-200%，而光化学淬灭（qP）的衰减（55-170%）暗示着光合"引擎"正在失速。不过，非光化学淬灭（NPQ）这个"分子遮阳伞"在中等光强时积极展开防护。这些发现如同为未来农业敲响警钟：气候变暖可能让花生的"光合工厂"产能锐减，而破解这些光响应密码，或许能培育出更顽强的"气候智能型"作物。