近年來許多研究發(fā)現(xiàn)全球氣候變暖所誘導的干旱是抑制樹木生長及導致死亡率增加的主要因素，然而水分與非結構碳在調節(jié)樹干形成層細胞分裂及木質部形成過程中的作用及機制至今仍不清楚。
中國科學院華南植物園森林生態(tài)與模擬研究組研究員黃建國及其合作者通過研究在不同溫度和水分處理下黑云杉幼苗樹干形成層每周細胞分裂和木質部形成以及測量形成層和木質部中的非結構碳組分（蔗糖sucrose，葡萄糖glucose，果糖fractose，棉籽糖raffinose和D-松醇d-pinitol）的含量，用混合模型定量了非結構碳、水分和溫度與形成層和木質部細胞數(shù)量的關系，發(fā)現(xiàn)表征分生組織活動的木質部細胞總數(shù)（木質部增大期細胞、細胞壁增厚期細胞、成熟細胞）是水分、蔗糖和D-松醇的函數(shù)（conditional r2 =0.79），其中水分為主要限制因子（貢獻率73%），碳次之（貢獻率18%）；發(fā)現(xiàn)形成層在干旱狀態(tài)下會停止細胞分裂。而碳（其中23%的碳來自附近的形成層）則是活細胞總數(shù)（形成層細胞、增大期細胞、細胞壁加厚期細胞）的最大解釋因子（conditional r2 =0.49；貢獻率59%），水則次之（貢獻率15%），表明木質部發(fā)育過程中對能量的功能性需求。該研究首次精細區(qū)分了碳和水在木質部形成（包括分生組織活動和細胞分裂）中的交互作用及闡明了干旱抑制樹木生長及死亡的生理機制。
相關研究成果已發(fā)表在植物期刊Plant Physiology上。該研究得到中科院百人計劃項目和國家自然科學基金面上項目等資助。
圖解摘要
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