原文以 Diel-Magnesiumschwankungen in Chloroplasten tragen zur Photosynthese im Reis bei
Veröffentlicht in Nature Plants.
Autor | Fujian Agricultural and Forestry University Chen Zhichang Fachgruppe / Okayama University of Japan Ma Jianfeng Fachgruppe / Chinese Academy of Molecular Plant SciencesExzellentInnovationszentrum Zhu Xinguang
Übersetzung

Die Photosynthese der Pflanzen liefert die Lebensmittel, Fasern und Kraftstoffe, die die menschliche Gesellschaft benötigt. Ein tieferes Verständnis der Regulierungsmechanismen hinter diesem Prozess ist der Schlüssel zur Verbesserung der Effizienz der Photosynthese.

Die Photosynthese der Pflanzen besteht in einem circadianen Rhythmus, der eng mit den hellen und dunklen Veränderungen des intensiven Umgebungslichts verbunden ist. Die Genexpression und die Post-translationale Modifikation (PTM) spielen eine wichtige Rolle.

In dieser Studie stellten die Forscher fest, dass Mg in Reisblattgrönen Tag und Nacht schwankt. Das Phänomen ist Reis CO.₂Der "Rhythmusregulator" der Assimilation.

Das im Greenin befindliche Mg2+-Ionentransporter-Gen OsMGT3 wird rhythmisch in den Blattzellen ausgedrückt, was die Schwankungen von Mg teilweise reguliert.

Die Absorption von OsMGT3 verringert die Absorption von Mg2+-Ionen und verringert die Schwankungen der freien Mg2+-Ionen in Chlorophyllen. Gleichzeitig verringert sich auch die Aktivität der in situ Nukleonsucker-1,5-Diphosphat-Carbylation/Gaoxylase (Rubisco), was letztendlich zu einer verringerten fotosynthetischen Kohlenstoffanabolisierungsrate führt. Überexpression von spezifischen Blattzellen OsMGT3 kann die Effizienz der Photosynthese von Reis erheblich fördern.

Diese Phänomene zeigen, dass bei Chlorophylen die Tag- und Nachtschwankungen von Mg, die auf das OsMGT3-Transportgen abhängen, die Photosynthese der Pflanzen regulieren, indem sie die Enzymaktivität beeinflussen. Die Erhöhung der Mg2+-Ionenzufuhr könnte eine mögliche Möglichkeit sein, die Effizienz der Photosynthese zu erhöhen.

Messung der Reisfotosynthese mit dem fortgeschrittenen Photosynthese-Fluoreszenzmesssystem LI-6800

Die Rolle des fortgeschrittenen Photosynthese-Fluoreszenzmesssystems LI-6800 in dieser Studie

Mit dem LI-6800 werden die Verdampfungsgeschwindigkeit E, die Luftporenleitbarkeit gsw, die maximale Carbylierungsgeschwindigkeit Vc, max und die Chlorophyl-Fluoreszenzparameter gemessen. Kontrolle der Blattentemperatur 30 ° C, relative Luftfeuchtigkeit 60%.

Bei der Messung der Nettoabolisierungsgeschwindigkeit A, der Verdampfungsgeschwindigkeit E und der Luftporleitfähigkeit gsw₂Konzentration auf 400 μmol / mol und Lichtintensität auf 1000 μmol / m eingestellt²und/s.

Messung der CO2-Reaktionskurve: Lichtintensität auf 2000 μmol/m eingestellt²/s， Anfangs CO₂Stellen Sie die Konzentration auf 400 und stellen Sie sie dann auf 300, 200, 100, 50, 0, 400, 400, 600, 800, 1000, 1200 (CO oben₂Konzentrationseinheiten sind μmol/mol). Nach vollständiger Dunkelanpassung wurde mit dem LI-6800 die potenziell maximale photochemische Quanteneffizienz Fv/Fm von PSll gemessen.