Bryophyte gas-exchange dynamics along varying hydration status reveal a significant carbonyl sulphide (COS) sink in the dark and COS source in the light.
Bryophyte gas-exchange dynamics along varying hydration status reveal a significant carbonyl sulphide (COS) sink in the dark and COS source in the light.
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DOI：
10.1111/nph.14584
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发表时间：
2017-08
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Wingate L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gimeno TE;Ogée J;Royles J;Gibon Y;West JB;Burlett R;Jones SP;Sauze J;Wohl S;Benard C;Genty B;Wingate L
假设 COS 进入植被的单向通量与 GPP 成比例，则硫化羰 (COS) 是总初级生产力 (GPP) 的潜在示踪剂。然而，碳酸酐酶（CA），即水解 COS 的酶，预计是不依赖于光的，因此没有气孔的植物应该在黑暗中继续吸收 COS。我们测量了两种有生苔藓植物在不同相对含水量 (RWC)、COS 浓度、温度和光照强度下的净 CO 2 (AC) 和 COS (AS) 吸收率。我们在黑暗中发现了大的AS，表明CA活动在没有光合作用的情况下继续进行。更令人惊讶的是，我们在光照和黑暗条件下发现了非零 COS 补偿点，表明温度驱动的 COS 源的 Q 10（温度升高 10°C 的分数变化）为 3.7。这导致在类似的 RWC 下，黑暗中的 AS 比亮光中更高。此类 COS 排放的背后过程仍然未知。我们的结果表明，以苔藓植物为主的生态系统可能在夜间是 COS 的强大气汇，而在白天则可能是较弱的 COS 汇，甚至是 COS 源。苔藓植物中生物 COS 的产生可能是由共生真菌和细菌伙伴产生的，这些伙伴也可以在维管植物上找到。另请参见 Wohlfahrt 对本文的评论，215：923–925。
Carbonyl sulphide (COS) is a potential tracer of gross primary productivity (GPP), assuming a unidirectional COS flux into the vegetation that scales with GPP. However, carbonic anhydrase (CA), the enzyme that hydrolyses COS, is expected to be light independent, and thus plants without stomata should continue to take up COS in the dark. We measured net CO 2 (AC) and COS (AS) uptake rates from two astomatous bryophytes at different relative water contents (RWCs), COS concentrations, temperatures and light intensities. We found large AS in the dark, indicating that CA activity continues without photosynthesis. More surprisingly, we found a nonzero COS compensation point in light and dark conditions, indicating a temperature‐driven COS source with a Q 10 (fractional change for a 10°C temperature increase) of 3.7. This resulted in greater AS in the dark than in the light at similar RWC. The processes underlying such COS emissions remain unknown. Our results suggest that ecosystems dominated by bryophytes might be strong atmospheric sinks of COS at night and weaker sinks or even sources of COS during daytime. Biotic COS production in bryophytes could result from symbiotic fungal and bacterial partners that could also be found on vascular plants. See also the Commentary on this article by Wohlfahrt, 215: 923–925.
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