Mesophyllleitfähigkeit zu CO2 (gm), das die Diffusion von CO reguliert2 von substomatalen Hohlräumen zu den Stellen der Carboxylierung, wird heute als signifikante und variable Einschränkung der Photosynthese anerkannt. Es ist eine Kombination aus gasförmiger Diffusion durch die interzellulären Lufträume und Diffusion in der flüssigen Phase durch die Mesophyll-Zellwände, die Plasmamembran, das Zytosol und die Chloroplastenhülle zum Chloroplastenstroma, dem Ort der Carboxylierung. gm Es wurde gezeigt, dass sie zwischen den Genotypen einer Reihe von Arten und mit Wachstumsumgebungen variieren, einschließlich der Stickstoffverfügbarkeit, aber des Verständnisses von gm Die Variabilität der Leguminosenarten ist begrenzt.
Angesichts des wachsenden Interesses an gm als züchterisches Selektionsziel für erhöhte Photosynthese, und ein Mangel an Verständnis gm Regulation in Leguminosen, eine aktuelle Studie von Shrestha et al. und veröffentlicht in AoBP untersuchten die Wirkung von Wasserverfügbarkeit und Stickstoffquelle auf gm über Kichererbse (Cicer Arietinum) Genotypen. Die Autoren vermuteten gm von Leguminosen könnten aufgrund ihrer Fähigkeit, atmosphärischen N zu fixieren, anders auf eine begrenzte Stickstoffverfügbarkeit reagieren als andere Pflanzenarten2. Es wurde festgestellt, dass Kichererbsen-Genotypen in ihren Eigenschaften variieren gm Empfindlichkeit gegenüber Stickstoffquellen. Genotypen unterschieden sich auch in den Auswirkungen der Stickstoffquelle auf die schnelle Reaktion von gm zur Lichtstärke. Es gab jedoch keine eindeutige Auswirkung der reduzierten Wasserverfügbarkeit auf die gm Reaktion auf Lichtintensität oder -qualität. Die signifikante Variabilität der Reaktion von gm zu lang- und kurzfristigen Umgebungsbedingungen, die in diesen Experimenten beobachtet wurden, zeigt an, dass die Einbeziehung von gm als Selektionsmerkmal ist nicht einfach. Zukünftige Arbeiten sollten dies untersuchen gm Reaktionen einer breiten Palette von Leguminosen und Umgebungen und untersuchen die zugrunde liegenden Mechanismen von gm ausführlicher.
Forscher-Highlight
Arjina Shrestha erhielt 2005 ihren BSc in Landwirtschaft von der Tribhuvan University, Nepal in situ Biodiversitätsschutzprojekt in Nepal für drei Jahre. Sie erwarb 2011 einen MSc in Gartenbau an der Oklahoma State University, USA, und promovierte 2017 in Pflanzenphysiologie an der University of Sydney, Australien, unter der Leitung von Professor Margaret M. Barbour. Derzeit hat sie eine Stelle als Postdoktorandin bei Professor Barbour am Legumes for Sustainable Agriculture Research Hub der School of Life and Environmental Sciences der University of Sydney inne.
Arjina ist Pflanzenphysiologin mit Hauptinteressen in der Photosyntheseforschung (insbesondere der Leitfähigkeit von CO2 Diffusion innerhalb der Blätter), Pflanzen-Wasser-Beziehungen und abiotische Stressphysiologie. Sie hat Gasaustauschprozesse auf Blattebene unter verschiedenen Wachstumsumgebungen unter Verwendung stabiler Kohlenstoff- und Sauerstoffisotope untersucht.
