在水稻植物中，旗葉是最后出現(xiàn)的，表明從作物生長到谷物生產(chǎn)的過渡。該葉片中的光合作用提供了谷物填充所需的大部分碳水化合物，因此，它是單產(chǎn)潛力最重要的葉片。伊利諾伊大學(xué)和國際水稻研究所(IRRI)的一個小組發(fā)現(xiàn)，不同水稻品種的一些旗葉比其他水稻更好地將光和二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳水化合物。這一發(fā)現(xiàn)可能為育種高產(chǎn)水稻品種帶來新的機(jī)會。

這項研究發(fā)表在《實驗植物學(xué)雜志》上，探討了旗葉誘導(dǎo)-從低到高的過渡后，葉片經(jīng)歷了重新開始“啟動”光合作用的過程。這很重要，因為風(fēng)，云和太陽在天空中的移動會引起光照水平的頻繁波動。光合作用適應(yīng)這些變化的速度有多快對生產(chǎn)率產(chǎn)生重大影響。

這些研究人員首次揭示了水稻品種之間的旗葉適應(yīng)光的波動能力的顯著差異。他們還表明，旗葉和開花前形成的葉片之間的調(diào)節(jié)能力不同。為確定是否存在應(yīng)對光波動的能力存在差異，第一步分析了六個水稻品種，這些品種代表了3000多種不同物種中遺傳變異的廣度。

在這項研究中，他們發(fā)現(xiàn)一種水稻品種的旗葉開始進(jìn)行光合作用的速度幾乎是最慢的兩倍(185%)。另一個表現(xiàn)最好的旗葉固定了152%的糖。他們還發(fā)現(xiàn)，植物的旗葉將多少水換成促進(jìn)光合作用的二氧化碳，差異很大(77%)。此外，他們發(fā)現(xiàn)，在這些水稻品種的發(fā)育過程中，旗葉的水分利用效率與較早的水分利用效率相關(guān)，這表明可以在較年輕的水稻發(fā)育階段篩選動態(tài)條件下的水分利用效率。