Der Effekt auf die Netto-Photosynthese der Stammbaumselektion für niedrige und hohe Photorespirationsraten in Tabak | Cooper Street

Zusammenfassung

Eine normal erscheinende Pflanze mit einer niedrigen Photorespirationsrate (Verhältnis von 14CO2 freigesetztem Licht / Dunkel = 1,6) wurde in einer nicht ausgewählten Tabaksorte (Nicotiana tabacum) gefunden. Die Pflanze war selbstbestäubend und weitere Selektionen wurden an mehreren aufeinanderfolgenden Generationen vorgenommen. Ausgeschnittene Blätter der Nachkommen der Selektionen wurden auf Photorespiration und Netto-CO2-Assimilation in normaler Luft während der Photosynthese untersucht. Ähnliche Messungen wurden an Pflanzen durchgeführt, die von Selfed-Eltern mit hohen Photorespirationsraten stammten (Verhältnis von 14CO2 freigesetztem Hell / Dunkel = 3,0 oder größer). Effiziente photosynthetische Pflanzen (mehr als 22,0 mg CO2 dm−2 hr−1) mit niedrigen Photorespirationsraten produzierten einen größeren Anteil effizienter Nachkommen (etwa 25%) als selbst ineffiziente Pflanzen (etwa 6%), aber dieser Anteil stieg in aufeinanderfolgenden Generationen nicht an.

Innerhalb von Populationen normal erscheinender Pflanzen, die in derselben Gewächshausumgebung gezüchtet wurden, wurden große Variationen in der Photorespiration und Photosynthese beobachtet. Mehrere Pflanzen hatten Photosyntheseraten von bis zu 25 mg CO2 dm-2 hr-1 in Verbindung mit Hell / Dunkel-Verhältnissen unter 2,0.

Die Charakteristika zweier repräsentativer Kontrastpflanzen wurden eingehender untersucht und waren ziemlich konstant, unabhängig von der Blattposition am Stiel, der Blattgröße oder dem Zeitpunkt der Probenahme innerhalb eines Zeitraums von etwa 2 Wochen. Eine Pflanze mit einem mittleren Hell/Dunkel-Verhältnis von 1.7 zeigte eine mittlere Netto-Photosynthese von 23,4 mg CO2 dm-2 hr−1, während eine ineffiziente Pflanze mit einem Hell/Dunkel−Verhältnis von 3,7 eine durchschnittliche Photosyntheserate von nur 17,0 mg CO2 dm-2 hr-1 aufwies. Die dunkle Atmung war bei diesen Pflanzen ähnlich. Die Verringerung der photorespiratorischen Rate um etwa die Hälfte erhöhte die Netto-Photosynthese um 38%. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine abnehmende Photorespiration bei einem ansonsten geeigneten genetischen Hintergrund zu einem starken Anstieg der Netto-Photosynthese und der Pflanzenproduktivität führt.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.