Wide variation in the suboptimal distribution of photosynthetic capacity in relation to light across genotypes of wheat
Wide variation in the suboptimal distribution of photosynthetic capacity in relation to light across genotypes of wheat
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不同基因型小麦的光合能力与光的次优分布存在很大差异
DOI：
10.1093/aobpla/plaa039
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Buckley, Thomas N
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Salter, William T;Merchant, Andrew;Trethowan, Richard M;Richards, Richard A;Buckley, Thomas N
次优分布的光合能力与光之间的叶片减少潜在的整个冠层光合作用。通过直接测定旗叶和倒数第二片叶的光合能力和日光照强度，定量分析了160个小麦基因型的次优程度。在大多数基因型中，旗叶的单位日光照能力系统地低于倒数第二叶，但旗叶和倒数第二叶之间的单位日光照能力比（γ）在基因型之间变化很大，从小于0.5到大于1.2。γ的变化与倒数第二片叶光合能力的差异密切相关，而不是与旗叶光合作用或冠层光穿透。初步的全基因组关联分析确定了9个强标记性状与此性状的关联，这应该在其他环境和/或材料的未来工作中进行验证。我们的模型表明，在阳光充足的条件下，通过选择性育种增加γ，利用这种变化，冠层光合作用可以增加5%。
Suboptimal distribution of photosynthetic capacity in relation to light among leaves reduces potential whole-canopy photosynthesis. We quantified the degree of suboptimality in 160 genotypes of wheat by directly measuring photosynthetic capacity and daily irradiance in flag and penultimate leaves. Capacity per unit daily irradiance was systematically lower in flag than penultimate leaves in most genotypes, but the ratio (γ) of capacity per unit irradiance between flag and penultimate leaves varied widely across genotypes, from less than 0.5 to over 1.2. Variation inγwas most strongly associated with differences in photosynthetic capacity in penultimate leaves, rather than with flag leaf photosynthesis or canopy light penetration. Preliminary genome-wide association analysis identified nine strong marker-trait associations with this trait, which should be validated in future work in other environments and/or materials. Our modelling suggests canopy photosynthesis could be increased by up to 5 % under sunny conditions by harnessing this variation through selective breeding for increasedγ.
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Wang S;Wong D;Forrest K;Allen A;Chao S;Huang BE;Maccaferri M;Salvi S;Milner SG;Cattivelli L;Mastrangelo AM;Whan A;Stephen S;Barker G;Wieseke R;Plieske J;International Wheat Genome Sequencing Consortium;Lillemo M;Mather D;Appels R;Dolferus R;Brown-Guedira G;Korol A;Akhunova AR;Feuillet C;Salse J;Morgante M;Pozniak C;Luo MC;Dvorak J;Morell M;Dubcovsky J;Ganal M;Tuberosa R;Lawley C;Mikoulitch I;Cavanagh C;Edwards KJ;Hayden M;Akhunov E
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