夜间补充单色红光比蓝光对促进欧洲云杉生长更有效，转录组研究揭示内源激素和次生代谢物相关基因参与该过程调控。然而欧洲云杉对光质的光合生理响应和相关基因表达尚不清楚。我所、林木遗传育种国家重点实验室珍贵树种遗传改良研究组用3年生欧洲云杉苗白天接收自然光照，夜间用单色蓝光（460 nm）、单色红光（660 nm）、单色远红光（730 nm）和复合光（对照，红：远红：蓝= 7:1:1）的LED灯日落后补光12小时，共计90天。研究表明光质显著影响欧洲云杉生长和光合参数，单色红光处理下苗高、地径和当年生长量分别比对照高出2%、10%和12%，蓝光和远红光处理下则低于对照。红光处理下苗木具有最高的净光合速率（Pn），比对照处理高10%；而蓝光、远红光处理比对照低33%和22%。1,5 二磷酸核酮糖羧化酶 (Rubisco)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 (PEPC) 分别是 C3 and C4 光合路径中的关键酶，红光处理下苗木的PEPC/Rubisco比值（0.581）是最高的，约是蓝光处理下的4倍，PEPC和Rubisco的活性直接影响了Pn。
光质能引起PSⅡ和PSⅠ的光吸收不平衡和随后两个光系统间的电子传递。红光处理下J点的相对可变荧光（VJ）和K点的相对可变荧光（Wk）显著低于对照，捕获的激子将电子传递到电子传递链中超过QA的其它电子受体概率（ψo）和电子传递量子产额（φEo）则显著高于对照；远红光处理正好相反，远红光处理的苗木具有较高的VJ和Wk和较低φEo和ψo。Wk增大表示活性OEC减少，因此远红光处理下PSⅡ的供体侧对反应中心的电子供应能力相对下降。远红光可能主要降低PSII 光化学活性和抑制电子传递，导致光合能力降低。同时PEPC1、RCA等光合相关的基因在不同光质间的表达存在显著差异。和对照相比，红光促进欧洲云杉生长，而蓝光和远红光抑制欧洲云杉生长，伴随着一系列生理变化，且这个过程受基因表达调控，这种调控和欧洲云杉补充红光后改变了光敏色素稳态状态（PSS）有关。
研究结果发表在Forests（https://doi.org/10.3390/f12020164）。欧阳芳群博士为第一作者，王军辉研究员为通讯作者。该项研究工作得到了国家重点研发计划（2017YFD060060609）和国家自然科学基金（NSFC 31600541）资助。（欧阳芳群）
