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Plant, Cell & Environment|树木生物学团队在植物呼吸作用的时间依赖性调节研究中取得重要进展
发布时间: 2023-11-13    文章作者:    访问次数: 10
 
 

近日,院树木生物学团队在植物学国际著名期刊Plant, Cell & Environment(生物学一区TOP期刊,IF=7.947) 上发表了题为Time-dependent regulation of respiration is widespread across plant evolution的研究论文,博士生秦海燕老师是论文第一作者,姚银安教授和Víctor教授为通讯作者,我校为第一成果单位。该研究表明,在植物演化过程中其呼吸作用的门控调节是广泛存在的,基于植被叶片水平的碳通量建模研究需要考虑纳入这一过程

在全球范围内,陆地植物每年呼吸释放60Gt碳源,占陆地生态系统总呼吸的30%-65%温度对植物呼吸作用通常服从于Arrhenius模型。短期内温度不断升高的条件呼吸速率通常呈指数增。这种叶片R-T(呼吸-温度)关系受到物种、生长速率、测量温度、光环境、酶活性、底物可用性和不同生理条件的影响。这种R-T关系是否受到内源性因素尤其是昼夜节律调节尚不清楚。

 


在不同种类的石松、蕨类植物、裸子植物和被子植物(C3和 C4)中研究昼夜间不同时间不同温度下的呼吸反应发现不同演化类群植物的R-T关系具有时间依赖特点,与温度无关。这些结果与呼吸的昼夜节律门控相符,进一步的研究还需要探讨生物钟的可能参与。这种时间依赖性的R-T关系还影响了叶片呼吸的建模参数通量。

该研究采用多项式回归评估不同时点呼吸对温度的响应测试符合R-T的通用模型Heskel et al. 2016R= a+bT+cT2


除了个别植物的个别时点,一般来说R-T功能的截距没有显著差异然而,衡量呼吸的热敏感性b,c参数均在所有植物中存在不同时点的差异,尽管差异模式在植物类群间并不统一。此外,叶总的呼吸作用于底物非结构性碳存在一定程度的相关性(R2= 0.31但是R-T响应灵敏度的变化并不由底物变化驱动而与昼夜门控相符

这项工作得到了国家自然科学基金(42350610258U20A2017931770644)、四川省创新人才(2020JDRC0065)和西南科技大学资金(18ZX7131)的支持

  原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pce.14760


 
 
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