光波动环境下高光合效率与水分利用优化的菜豆理想型筛选

这篇研究通过评估26种菜豆基因型在波动光照下的光合性能与气孔动力学，揭示了TAA Dama等品种具有高光合能力（Asat），而IAC Sintonia等因气孔迟滞性（gs）实现高水分利用效率（WUE），为作物育种提供了兼顾碳同化（CO2）与抗旱性的生理靶点。

　　

Highlight

26种菜豆基因型在波动光照下展现出显著的光合与气孔动态差异，其中TAA Dama和ANFC9表现出最高的光饱和光合速率（A_sat），而IAC Sintonia通过气孔异步行为优化水分利用效率（WUE）。

Plant material and experimental conditions

实验选用26个菜豆栽培种（Phaseolus vulgaris L.），种子由巴西坎皮纳斯农艺研究所（IAC）提供。植株栽培于3升塑料盆中，基质为泥炭藓（Sphagnum spp.）、稻草与珍珠岩混合（7:2:1），温室条件下培养。

Light response of leaf gas exchange

光响应曲线显示，TAA Dama [C8]和ANFC9 [C10]具有最高的A_sat、气孔导度（g_{s_sat}）及光系统II量子效率（Φ_{PSII_sat}），而TAA Marhe [C4]表现最差。IAC Veloz [C17]的暗呼吸速率（R_D）最高，BRS FP403 [C19]则具有较高的光能转化效率（?）。

Photosynthetic traits vary among common bean genotypes

聚类分析表明，第三类群（含TAA Dama等）在高光下光合性能最优。A_sat与g_{s_sat}、叶绿素含量呈强正相关，证实气孔行为显著影响碳固定。

Conclusion

菜豆基因型在稳态与动态光合响应中均存在变异，气孔调节迟滞性可提升WUE。TAA Dama等品种的高光合能力与IAC Sintonia的"迟钝型"气孔为育种提供了双重优化路径。