主要作物的叶片光合能力是否随着产量的增加而改善仍存在争议。这一领域的研究常常忽略了不同年份的品种所经历的光照强度的差异。光照强度会强烈影响光合器官的发育，从而影响叶片的光合能力。

近日，山东农业大学生科院、作物生物学国家重点实验室的张子山和赵世杰团队在Journal of Experimental Botany杂志在线发表了题为“Did breeding alter the light environment, photosynthetic apparatus and photosynthetic capacity of wheat leaves?”的研究论文，系统分析了过去70年山东省主推的26个冬小麦品种的叶片表面光环境，光合能力和光合机构的变化。从一个新的角度回答了“育种是否改变小麦叶片光合机构和光合能力？”这个问题。

研究表明，随着育种时间的推移，由于穗密度和叶片夹角的增加，小麦旗叶表面的光强大幅下降。光强是叶片光合特性的关键决定因素之一。前人的大量研究使我们很容易预测光强下降所导致的光合机构和光合活性的变化。作者基于光强下降这一结果对小麦旗叶主要光合参数随育种年代的变化进行了预测，并与实测结果进行对比（见下表）。作者指出，如果在品种演替过程中，某些参数的变化趋势与预测不符，则可能是由于育种导致的。

由于光强减弱，作者预测小麦旗叶强光下的光合速率会下降，而弱光下的光能利用效率会提高，光系统对强光的耐受性会减弱；而实际上旗叶强光下的光合速率，弱光下的光能利用效率以及强光下光系统II的光抑制均没有变化。这表明育种提高了强光下的光合速率以及光系统的强光耐受性，但是阻止了弱光下光能利用效率的提高。另外研究还发现育种选择性改变了与动态光合作用、冠层光分布和光保护相关的几种蛋白质的含量。这些结果表明，育种显著改变了小麦的光合机构及其对光环境的响应。这些变化可能有助于提高小麦产量。

       山东农业大学生科院博士研究生（现为农学院博士后）李玉婷博士和李滢硕士并列该论文的第一作者，生科院赵世杰教授和张子山副教授为通讯作者。本研究得到国家自然科学基金和山东省自然科学基金等经费资助。