KAM und C3 Pflanzen zeigen kontrastierendes CO2 und O2 Dynamik in den Blattgeweben, aber die feineren Details wurden mangels geeigneter Technologie nie untersucht. Unser neuer CO2 Mikrosensor ermöglichte es uns, die Türen zu einer geheimen Kammer in den Blättern von zwei untergetauchten aquatischen CAM und C aufzuschließen3 Pflanzen. Unsere Studie zeigte unerwartete Oszillationen im CO2 während eines 24-Stunden-Zyklus.
CO2 Konzentrationen in Geweben von CAM-Pflanzen wurden bisher nur durch diskrete und destruktive Probenahme von Gewebegasen untersucht. Der Grund ist, dass CO2 in CAM-Pflanzen (und auch in C3 Pflanzen) kann nicht direkt gemessen werden, sondern wird stattdessen von der Stomata-Leitfähigkeit abgeleitet. Bei CAM-Pflanzen sind die Stomata tagsüber typischerweise geschlossen. Daher kann die Technik, die sich auf die Stomata-Leitfähigkeit stützt, nicht verwendet werden. Den Forschern blieb nur die Möglichkeit, Gase aus sperrigen Blättern zu extrahieren: Verwendung eines Spritze. Diese Technik bietet jedoch eine schlechte zeitliche Auflösung und schädigt auch das Gewebe.
Um dieses Problem anzugehen, haben wir ein neues CO konstruiert2 Mikrosensor mit einem Durchmesser so klein wie das dünnste menschliche Haar. Wir haben den winzigen CO repariert2 und O2 Mikrosensoren auf einem Mikromanipulator, um beide Sensoren im selben Blatt entweder auf dem CAM oder dem C zu positionieren3 Anlage. Auf diese Weise konnten wir die Diel-Oszillationen beider Gase gleichzeitig beurteilen.
In C.3 Pflanzen, Co2 innerhalb der Blätter auf ~3.5 kPa (75-facher CO2 in der Luft) bei Dunkelheit. Für das CAM-Werk hat CO2 lag aufgrund von CO meist unter 0.05 kPa2 Sequestrierung in Malat. Bei Dunkelheit hatte die CAM-Anlage einen anfänglichen CO2-Spitzenwert, der dann für mehrere Stunden auf einen stabilen Zustand abfiel. CO2 stieg gegen Ende der Dunkelperiode wieder an. Im Licht Blatt CO2 in der C3 abgelehnt und O2 erhöht, während sowohl O2 und CO2 in der CAM als CO erhöht2 wurde aus Malat hergestellt!
Dieses neue Werkzeug der Pflanzenbiologie wird in den kommenden Jahren wahrscheinlich noch viele weitere Geheimnisse der Pflanzen enthüllen. Ähnlich wie bei der Verwendung von O2 Mikrosensoren zur Lösung von Fragen Ähnliche Pflanze Belüftung, Einsatz des neuen CO2 Mikrosensor wird der pflanzenökophysiologischen Forschung zugute kommen. Ein Bereich, den ich besonders interessant finde, um ihn weiter zu untersuchen, ist, was passiert, wenn respiratorisches CO2 reichert sich im Pflanzengewebe an. CO2 Die in der Nacht bei der Zellatmung produzierte Menge hat das Potenzial, die Photosynthese in den frühen Morgenstunden anzutreiben, wie dies durch die frühen Morgenspitzen angezeigt wird O2 im Reissowie in natürliche Feuchtgebietspflanzen. Die quantitative Bedeutung dieses CO2 Quelle für die Photosynthese kann nun mit dem neuartigen CO untersucht werden2 Mikrosensor
Über die Autorin
Ole Pedersen ist Professor für experimentelle Pflanzenökophysiologie an der Universität Kopenhagen, Dänemark. Ole ist außerdem Lehrbeauftragter an der University of Western Australia und an der Florida Atlantic University. Neben Forschungsfragen zur Ökophysiologie von Seegräsern, Makroalgen und submersen Süßwasserpflanzen arbeitet er mit der Überschwemmungstoleranz natürlicher Feuchtgebietspflanzen, um Merkmale zu identifizieren, die sich als nützlich erweisen könnten, um sie in klimafreundliche Nutzpflanzen zu integrieren.
