Leaf anatomy explains the strength of C4 activity within the grass species Alloteropsis semialata.
Leaf anatomy explains the strength of C4 activity within the grass species Alloteropsis semialata.
复制标题
叶子解剖学解释了草种 Alloteropsis semialata 内 C4 活性的强度。
DOI：
10.1111/pce.14607
复制
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Alenazi AS
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Alenazi AS
C4光合作用是由解剖学和生物化学特征共同导致的，这些特征共同将CO2集中在核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）周围，从而在温暖条件下提高生产力。这种复杂的特征是通过组分的逐渐积累而进化的，特定的物种只拥有其中的一些，导致C4活性较弱。添加C4组分的后果已经通过比较方法建模和研究，但种内动态负责加强C4途径仍然在很大程度上未被探索。在这里，我们评估解剖变异和C4活性之间的联系，专注于光合作用多样的草Alloteropsis semialata，固定不同比例的碳通过C4循环的人口。这些种群的碳同位素比值范围从C3植物的典型值到C4植物的典型值。这种变化在统计学上解释了与维管束鞘组织优势相关的叶解剖特征的组合。我们推测，增加投资束鞘增强强度的细胞间C4泵和转向平衡的碳收购对C4循环。碳同位素比值表明，一个更强的C4途径与温暖，干燥的环境，这表明，增量解剖学的改变可能会导致C4生理学的出现在局部适应集合种群内。
C4photosynthesis results from anatomical and biochemical characteristics that together concentrate CO2around ribulose‐1,5‐bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco), increasing productivity in warm conditions. This complex trait evolved through the gradual accumulation of components, and particular species possess only some of these, resulting in weak C4activity. The consequences of adding C4components have been modelled and investigated through comparative approaches, but the intraspecific dynamics responsible for strengthening the C4pathway remain largely unexplored. Here, we evaluate the link between anatomical variation and C4activity, focusing on populations of the photosynthetically diverse grassAlloteropsis semialatathat fix various proportions of carbon via the C4cycle. The carbon isotope ratios in these populations range from values typical of C3to those typical of C4plants. This variation is statistically explained by a combination of leaf anatomical traits linked to the preponderance of bundle sheath tissue. We hypothesize that increased investment in bundle sheath boosts the strength of the intercellular C4pump and shifts the balance of carbon acquisition towards the C4cycle. Carbon isotope ratios indicating a stronger C4pathway are associated with warmer, drier environments, suggesting that incremental anatomical alterations can lead to the emergence of C4physiology during local adaptation within metapopulations.
登录
查看更多内容
影响因子：
48
作者：
Langmead, Ben;Salzberg, Steven L.
通讯作者：
Salzberg, Steven L.
C4 光合作用在温暖的气候中进化，但促进了向凉爽气候的迁移。
影响因子：
8.8
作者：
Teera Watcharamongkol;P. Christin;C. Osborne
通讯作者：
C. Osborne
DOI：
10.1002/joc.5086
发表时间：
2017-10-01
期刊：
INTERNATIONAL JOURNAL OF CLIMATOLOGY
影响因子：
--
作者：
Fick, Stephen E.;Hijmans, Robert J.
通讯作者：
Hijmans, Robert J.
竹草中 C3 光合作用效率的提高：光呼吸 CO2 重新固定增强的可能结果
影响因子：
5.6
作者：
M. M. Peixoto;T. Sage;Florian A. Busch;H. D. N. Pacheco;M. G. Moraes;T. A. Portes;Rogério A. Almeida;D. Graciano;R. Sage
通讯作者：
R. Sage
尽管基因流和栖息地重叠，草中的低扩散和倍性差异仍保持光合多样性
影响因子：
4.9
作者：
Jill K. Olofsson;E. Curran;Florence Nyirenda;Matheus E. Bianconi;L. Dunning;Vanja Milenković;Graciela Sotelo;O. Hidalgo;R. F. Powell;M. Lundgren;I. Leitch;P. Nosil;C. Osborne;P. Christin
通讯作者：
P. Christin