新系統「Stomata in-Sight」即時觀測植物氣孔運作 - 農業知識入口網

文章來源 : 農業科技決策資訊平台    2026-02-23

氣孔運作與植物生理功能

　　植物透過葉片上的微小氣孔進行「呼吸」，氣孔吸收二氧化碳進行光合作用，同時讓水分散失到空氣中。氣孔開閉的狀態，直接影響了植物的生長效率與耐旱能力。然而長期以來，科學家難以在真實環境條件下，同時觀察氣孔運作並量化其氣體交換的影響。

Stomata in-Sight 系統的開發背景

　　美國伊利諾大學( University of Illinois )的研究團隊開發出名為「Stomata in-Sight」的新系統，使研究人員能在嚴格控制的環境中，即時觀察氣孔的微小變化，並同步測量葉片與空氣間的二氧化碳吸收與水分散失量。

系統整合的關鍵技術組成

　　該系統整合三項關鍵技術：活體共軛焦顯微鏡可在不破壞葉片的情況下，取得氣孔高解析度的立體影像；高精度氣體交換感測器可即時量測光合作用與蒸散作用；環境控制艙則可精準調整光照、溫度、濕度與二氧化碳濃度，以模擬各種自然條件。透過技術整合，研究人員能直接觀察氣孔如何隨環境變化即時開閉。

氣孔研究在農業生產中的意義

　　研究團隊指出，氣孔是農業生產的關鍵調節因子，當氣孔開啟時，植物能吸收生長所需的碳，但同時也會流失水分。因此，了解氣孔數量與其運作方式如何影響光合作用與水分利用效率，有助於培育耐旱、節水且穩定產量的作物。

氣孔觀測技術的研究應用方向

　　關鍵技術的突破，為解析氣孔開閉的調控機制提供全新視角，有助於辨識提升水分利用效率的關鍵基因。該系統將有助於培育在乾旱或水資源有限的環境中，仍維持高生產力的作物，對糧食、生質能源與生物製品的永續生產具有重要意義。

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