近日，安徽农业大学武立权教授在《New Phytologist》期刊上发表题为“Contrasting effects of high stomatal density on rice photosynthesis and water use efficiency: synergistic enhancement under drought but not under well-watered conditions”的研究成果。安徽农业大学农学院张强强副教授为论文的第一作者，张强强副教授与武立权教授为共同通讯作者。

研究团队以37份气孔密度存在显著差异的栽培水稻品种为研究材料开展盆栽试验，系统测定了正常供水条件下水稻的叶片形态解剖、气体交换等指标，并从中筛选出气孔密度最高和最低的品种各两份，进一步进行干旱胁迫处理，分析其光合速率、气孔导度、叶肉导度、内在水分利用效率等关键指标对干旱的响应规律。

研究发现，在正常供水条件下，气孔密度是协调水稻气孔导度和叶肉导度的核心关键性状，其通过调控叶肉细胞排列影响二者的协同变化。高气孔密度虽能显著提升水稻光合速率，但由于气孔导度的提升幅度显著大于叶肉导度，导致水稻内在水分利用效率并未得到改善。

而在干旱胁迫条件下，水稻气孔开度会随干旱程度加剧快速下降，高气孔密度对气孔导度的促进作用逐渐减弱直至消失，但其对叶肉导度的提升效应在整个叶片水势变化范围内均能维持。研究团队发现，高气孔密度可通过增加单位叶面积的气孔下腔面积，扩大 CO2 扩散的有效表面积，从而维持较高的叶肉导度。与此同时，干旱下气孔导度的下降速率显著快于光合速率和叶肉导度，使得水稻光合限制因素向气孔限制偏移，最终实现了光合速率与内在水分利用效率的协同提升。

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