原文以 Las fluctuaciones del magnesio en los cloroplastos contribuyen a la fotosíntesis en el arroz
Publicado en Nature Plants para el título.
Autor Grupo de investigación Chen zhichang de la Universidad Agrícola y forestal de Fujian / Grupo de investigación ma Jianfeng de la Universidad de okayama, Japón / ciencia vegetal molecular de la Academia China de CienciasZhuo - YueCentro de innovación Zhu xinguang
Traducción | Ziyi

La fotosíntesis vegetal proporciona a la sociedad humana los alimentos, fibras y combustibles que necesita. Una comprensión profunda del mecanismo de regulación y control detrás de este proceso es la clave para mejorar la eficiencia fotosintética.

Hay ritmos circadianos en la fotosíntesis de las plantas, que están estrechamente relacionados con los cambios de luz y oscuridad en la intensidad de la luz ambiental. En términos de causas internas, la expresión génica y la modificación posttraduccional de enzimas clave (ptm) juegan un papel importante.

En este estudio, los investigadores encontraron fluctuaciones diurnas y nocturnas de Mg en los cloroplastos del arroz. Este fenómeno es el arroz Co₂El "regulador del ritmo" de la asimilación.

El gen de la proteína de transporte de iones mg2 +, osmgt3, ubicado en el cuerpo de la luteína, se expresa rítmicamente en las células mesoteliales, lo que regula en cierta medida las fluctuaciones de mg.

Después de eliminar osmgt3, se reducirá la absorción de iones mg2 + y se debilitará la fluctuación de iones mg2 + en Estado libre en los cloroplastos. Al mismo tiempo, la actividad de la cetonosa nuclear in situ - 1,5 - difosfato de carboxilación / Oxigenasa (rubisco) también disminuye, lo que eventualmente conduce a una disminución de la tasa de asimilación de carbono fotosintético. La sobreexpresión de osmgt3 en células foliares específicas puede promover significativamente la eficiencia fotosintética del arroz.

Estos fenómenos sugieren que en los cloroplastos, las fluctuaciones diurnas y nocturnas de mg que dependen del gen de transporte osmgt3 regulan la fotosíntesis de las plantas al afectar la actividad de las enzimas. Aumentar la entrada de iones mg2 + puede ser una forma potencial de mejorar la eficiencia fotosintética de las plantas.

Medición de la fotosíntesis del arroz con el sistema avanzado de medición fotosintética - fluorescente Li - 6800

El papel del sistema avanzado de medición fotosintética - fluorescente Li - 6800 en este estudio

Se utilizaron Li - 6800 para medir la tasa de transpiración e de las hojas, la conductividad estomacal gsw, la tasa máxima de descarbonización vc, Max y los parámetros de fluorescencia de clorofila. Controlar la temperatura de las hojas a 30 ° C y la humedad relativa al 60%.

Al medir la tasa de asimilación neta a, la tasa de transpiración e y la conductividad estomacal gsw, la Cámara foliar Co₂La concentración se establece en 400 μmol / mol y la intensidad de la luz en 1000 μmol / m.²/ s.

Medición de la curva de respuesta de dióxido de carbono: la intensidad de la luz se establece en 2000 μmol / M²/s， Co inicial₂La concentración se establece en 400 y luego en 300, 200, 100, 50, 0, 400, 600, 800, 1000, 1200 (más Co₂Las unidades de concentración son μmol / mol). Después de una adaptación completamente oscura, se utilizó Li - 6800 para medir la eficiencia cuántica fotoquímica máxima potencial FV / FM de psll.