竹类作为全球生产力最高的生态系统之一，兼具碳汇、水土保持等重要生态功能，但由于竹类植物其浅根系与高的需水量使其易对干旱敏感。此前学界对竹类水分调节机制的认知多集中于根系或茎秆，叶片结构在其干旱应对中的作用尚未明确。

　　近日，中国科学院西双版纳热带植物园(以下简称“版纳植物园”)植物逆境生态学研究组研究人员选择了9种具有不同最大高度(2.6米至40.8米)竹子，通过稳定性同位素分析、叶片持水能力及解剖结构研究，系统测定其水分吸收深度、叶片保水能力及干旱响应过程中泡状细胞形态特征的变化。研究结果表明所有供试竹类50%的水分来自30厘米以上的浅层土壤，且叶片饱和含水量低、脱水速度快(到达70%含水量的脱水时间74.5-250.4分钟)，表明竹类植物普遍具有浅根系及较弱的叶片持水能力(图1)。进一步研究表明，叶片保水能力与旱季正午水势呈显著正相关，而泡状细胞占叶横截面积比例是影响叶片卷曲效率与保水能力的关键解剖性状。研究同时发现，干旱过程中叶片泡状细胞密度高且细胞体积较大的竹种，能在失水早期快速驱动叶片卷曲以减少暴露面积，显著提升旱季黎明前叶片水势。并在正午最大限度降低蒸腾失水，使其正午维持相对较好的叶片水分条件(图2)。值得注意的是，竹类株高与叶片水势无显著关联，提示高大竹种可能通过茎秆储水等补偿机制抵消高度带来的水力劣势(图3)。

　　该研究首次揭示泡状细胞结构与叶片保水能力在竹类植物干旱响应过程中的协同作用，为竹类抗旱育种提供了研究靶点。未来需进一步探索泡状细胞形态变化与水分运输的分子机制，以更精准预测气候变化下竹类生态系统的韧性。相关研究成果以“Bulliformcell- induced leaf curling contributes to water loss and water potential regulation of bamboos during dry season”为题发表于国际植物生理学Physiologia Plantarum上。版纳植物园植物逆境生态学研究组副研究员Amy Ny Aina Aritsara为第一作者，陈亚军研究员为通讯作者。该研究获得国家自然科学基金、中国博士后科学基金、云南省科学基金、版纳植物园“十四五”专项的联合支持，并得到版纳植物园园林园艺中心的大力协助。

　　图1.9种竹类植物的叶片失水趋势

　　图2.泡状细胞结构、叶片保水能力和叶片储存能力对叶片水势的日间和季节变化的影响

　　图3.竹类植物叶片的卷曲行为以及其对叶片水分和水势调控的作用