波动光（Fluctuating Light）是大田作物生长过程中普遍存在的光环境特征，由云层遮挡、冠层遮荫、风动叶片等因素共同导致，其会显著降低作物的光合碳同化效率，是限制作物产量潜力发挥的重要非生物胁迫因子。在玉米-大豆带状复合种植系统中，大豆冠层更是长期处于玉米遮荫形成的剧烈波动光环境下，光合效率受限问题尤为突出。然而，大豆如何通过气孔调控适应波动光环境，不同基因型大豆在生理、解剖及分子层面的差异化适应策略及其调控机制，目前尚缺乏系统研究。

近期，四川农业大学玉米大豆带状复合种植研究团队杨峰教授课题组完成的题为“Multi-omics and anatomical insights into soybean stomatal adaptation and regulation under fluctuating light”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）优先在线发表。

该研究以对波动光响应存在显著差异的两个大豆品种: ND12（南豆12号，耐波动光品种）和GX7（桂夏7号，敏感品种）为供试材料，在四川农业大学农学院植物工厂受控环境下设置恒定光（CK）和模拟大田自然波动光（FL）两个处理，系统测定了大豆生长表型、叶片解剖结构（比叶重、叶片厚度、叶脉发育特征）、动态光合气体交换参数等生理指标，并整合转录组学与蛋白质组学多组学分析，揭示了波动光下大豆气孔适应与调控的生理及分子协同机制。

研究结果表明，波动光环境对耐波动光大豆品种ND12和敏感品种GX7的生长生理均产生显著影响，二者虽表现出部分共性响应，但进化出了截然不同的适应策略。在波动光下，两个品种均呈现比叶重与叶片厚度降低、叶脉发育受抑的表型特征，净光合速率与动态光强度呈显著正相关，且普遍存在气孔运动与光合诱导不同步的现象，这是导致光合效率下降的核心限制因素。

基因型差异方面，ND12通过优化叶肉细胞结构增强CO₂扩散能力，采用"需求驱动型"气孔调控模式，使气孔运动与光合活性高度协同，在保证碳供应的同时兼顾水分利用效率；GX7则对光环境变化的结构敏感性更高，采取"预备性气孔开放"策略，低光下维持部分气孔开放以缓解光强骤升时的CO₂限制，但也造成了不必要的水分消耗。

分子水平上，两个品种共享以茉莉酸信号通路和α-亚麻酸代谢为核心的保守调控框架，而适应性差异主要源于JA生物合成基因与蓝光响应基因的表达模式分化。

综上，本研究系统阐明了大豆适应波动光的生理与分子协同调控机制，填补了该领域的系统研究空白，为培育耐波动光高光效大豆品种提供了理论依据和分子靶点，也将为玉米-大豆带状复合种植系统的品种改良与田间管理优化提供科学支撑。

四川农业大学大豆玉米带状复合种植团队杨峰教授为该文章通讯作者，四川农业大学农学院博士雷怡和已毕业硕士陈吉玉为该文章共同第一作者。该研究得到了国家重大研究发展计划（2023YFF1001504）以及中国云南省重点科技专项计划（202502AE090014）的资助、

Cite the article:Yi Lei, Jiyu Chen, Jingru Wang, Jing Gao, Qi Wang, Diwakar Dhungana, Xianming Tan, Yanlin Liao, Feng Yang, Wenyu Yang. 2026. Multi-omics and anatomical insights into soybean stomatal adaptation and regulation under fluctuating light. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.05.031

https://doi.org/10.1016/j.jia.2026.05.031

Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》, JIA）由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

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