Dynamic carbon allocation into source and sink tissues determine within-plant differences in carbon isotope ratios.
Dynamic carbon allocation into source and sink tissues determine within-plant differences in carbon isotope ratios.
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源组织和汇组织的动态碳分配决定了植物内碳同位素比率的差异
DOI：
10.1071/fp14152
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Werner C.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wegener F;Beyschlag W. ;Werner C.
C3植物各器官的碳同位素特征（δ13C）不同。一般来说，相对于其他器官，叶子的碳- 13c含量较低。为了研究地中海灌木Halimium halimifolium L.的空间δ13C变化规律，在12个月的时间里，通过减少光照和养分供应，诱导不同的C分配策略，测定了7个组织类的形态生理特征和空间δ13C变化。光照减少（低光照处理）增加了地上碳分配、株高和比叶面积。降低养分有效性（低氮处理）促进了碳分配到细根，降低了空间δ13C变化。相比之下，新叶中碳分配较高的对照和低l植株的δ13C在植株内的变化较大（可达2.5‰）。空间δ13C变化与全株生物量第二代叶片比例呈显著相关（R2 = 0.46）。根据我们的研究结果，暗呼吸中的同位素分异可以影响植物组织的C同位素组成，但不能解释所见的整个空间格局。研究表明，叶片发育过程中13C的耗竭与成熟源叶片输出相对富集13C的碳是形成空间δ13C格局的重要原因。
Organs of C3 plants differ in their C isotopic signature (δ13C). In general, leaves are 13C-depleted relative to other organs. To investigate the development of spatial δ13C patterns, we induced different C allocation strategies by reducing light and nutrient availability for 12 months in the Mediterranean shrub Halimium halimifolium L. We measured morphological and physiological traits and the spatial δ13C variation among seven tissue classes during the experiment. A reduction of light (Low-L treatment) increased aboveground C allocation, plant height and specific leaf area. Reduced nutrient availability (Low-N treatment) enhanced C allocation into fine roots and reduced the spatial δ13C variation. In contrast, control and Low-L plants with high C allocation in new leaves showed a high δ13C variation within the plant (up to 2.5‰). The spatial δ13C variation was significantly correlated with the proportion of second-generation leaves from whole-plant biomass (R2 = 0.46). According to our results, isotope fractionation in dark respiration can influence the C isotope composition of plant tissues but cannot explain the entire spatial pattern seen. Our study indicates a foliar depletion in 13C during leaf development combined with export of relatively 13C-enriched C by mature source leaves as an important reason for the observed spatial δ13C pattern.
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Siebke, K