Un equipo de la Universidad de Illinois ha medido la fuga dinámica del CO 2 de las plantas C4. Estudios anteriores habían medido la fuga en condiciones de estado estable, pero este grupo tomó las medidas para demostrar que la fuga puede y debe medirse como un parámetro dinámico.
por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign
«El año pasado, predijimos que durante la inducción fotosintética, la activación del ciclo C4 es más rápida que el ciclo de Calvin-Benson, lo que causaría más fugas de CO2 , pero no teníamos ninguna evidencia», dijo Yu Wang, investigador postdoctoral en Illinois. , quien dirigió este trabajo para un proyecto de investigación llamado Realización de una mayor eficiencia fotosintética (RIPE). «Ahora nuestros resultados prueban que es real. Tenemos las primeras mediciones de la fuga en condiciones dinámicas».
Si bien la predicción anterior del grupo, publicada en Plant Journal el año pasado, era un concepto probado, estas primeras mediciones de su tipo muestran que su modelado de los ciclos fotosintéticos C4 y C3 es preciso. Su trabajo reciente, estudiando sorgo y maíz, fue publicado en New Phytologist .
«Nuestra investigación muestra que durante la inducción fotosintética, la activación del ciclo C4 es más rápida que el ciclo de Calvin-Benson», dijo Wang. «Es por eso que la fuga es mayor durante los primeros minutos después de que se enciende la luz».
Wang continuó diciendo que se ha demostrado que el ciclo de Calvin-Benson es más lento y tiene limitaciones en los cultivos C4, los investigadores pueden trabajar para mejorar la eficiencia y la velocidad de activación del proceso general. Una opción que ve es hacer que la rubisco activasa sea más rápida, lo que, a su vez, hará que la inducción fotosintética sea más rápida, pero dice que las personas pueden pensar en varias formas de mejorar el tiempo de respuesta.
«Los resultados confirman grandes pérdidas de eficiencia debido a esta falta de coordinación en las condiciones de luz fluctuantes dentro de las copas de los cultivos de maíz», dijo el director de RIPE, Stephen Long, presidente de Ciencias de Cultivos y Biología Vegetal de la Universidad Ikenberry Endowed en el Instituto Carl R. Woese de Genómica de Illinois. Biología. «Esto proporciona una prueba definitiva de nuestra predicción del modelado de que la activación de la carboxilasa primaria, Rubisco, es la limitación bioquímica clave. La solución que hemos iniciado es la regulación positiva de la rubisco activasa».
Más información: Yu Wang et al, El aumento de la fuga de la vaina del haz de CO2 durante la inducción fotosintética muestra una falta de coordinación entre los ciclos C4 y C3,
New Phytologist (2022). DOI: 10.1111/nph.18485
Yu Wang et al, Hacia un modelo dinámico de fotosíntesis para guiar la mejora del rendimiento en cultivos C4, The Plant Journal (2021). DOI: 10.1111/tpj.15365
