The mode of CO2 assimilation known

The mode of CO2 assimilation known as C3-C4 intermediate photosynthesis provides intriguing insight into a novel mechanism for reducing photorespiratory CO2 loss and possible evolutionary pathways to C4 photosynthesis. Plants with the C3-C4 pathway have been reported from twenty-five species in nine genera representing six families, and they are principally associated with warm or hot habitats. The ecological distribution of C3-C4 plants is consistent with an adaptive role for re-assimilation of photorespired CO2 at warm temperatures. Photorespired CO2 is re-assimilated through the differential partitioning of photorespiratory organelles between mesophyll cells and bundle-sheath cells in C3-C4 intermediates, including total isolation of glycine decarboxylase activity to the bundle-sheath. Thus, glycine diffuses to the bundle sheath tissue, where photorespired CO2 is released and assimilated by surrounding chloroplasts before it can escape the leaf. Models of this ‘glycine shuttle’ reveal possible advantages in terms of CO2 assimilation rate, water-use efficiency, and nitrogen-use efficiency, though there are strong constraints on the fraction of RuBP carboxylation capacity that can be allocated to the bundle sheath to assimilate the photorespired CO2. The models further predict distinctive gas-exchange patterns with respect to the CO2 compensation point and discrimination against 13CO2. These predictions have been validated with gas-exchange measurements. One group of C3-C4 species (those belonging to the genus Flaveria) exhibit evidence of functional C4 biochemistry and assimilation of at least some atmospheric CO2 through the C4 pathway. In the Flaveria intermediates, photorespiration rates are reduced as in C3-C4 intermediates from other genera, and in several Flaveria species O2 inhibition of photosynthesis is reduced, suggesting the presence of a CO2-concentrating mechanism. It is not understood how photorespiration rates are reduced in these ‘biochemical intermediates,’ though there is evidence that at least part of it is due to the same glycine shuttle found in other C3-C4 intermediates. The glycine shuttle may represent an initial step in the evolutionary path to C4 photosynthesis.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วิธีการผสม CO2 ที่เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงปานกลาง C3-C4 ให้ความเข้าใจถึงกลไกการลดการสูญเสีย CO2 photorespiratory และมนต์ได้วิวัฒนาการเพื่อการสังเคราะห์ด้วยแสงของ C4 นวนิยายน่า พืชกับทางเดินของ C3-C4 ได้ถูกรายงานจากยี่สิบห้าชนิดใน 9 สกุลแทนครอบครัว 6 และหลักที่เชื่อมโยงกับการอยู่อาศัยที่อุ่น หรือร้อน การกระจายระบบนิเวศของพืช C3 C4 จะสอดคล้องกับบทบาทเหมาะสมสำหรับอันใหม่ของ photorespired CO2 ที่อุณหภูมิอบอุ่น Photorespired CO2 assimilated ใหม่ผ่านพาร์ทิชันของ organelles photorespiratory ระหว่างเซลล์ mesophyll กับเซลล์กลุ่ม sheath ใน C3-C4 intermediates รวมทั้งแยกรวมของ glycine decarboxylase กิจกรรมกลุ่ม-sheath ส่วนที่แตกต่างได้ ดังนั้น glycine diffuses ในเนื้อเยื่อกลุ่ม sheath ที่ photorespired CO2 ออก และขนบธรรมเนียมประเพณี โดยรอบ chloroplasts ก่อนจึงสามารถหลบหนีใบ แบบนี้ 'glycine รถ' เปิดเผยข้อดีได้ CO2 อัตราผสม ประสิทธิภาพการใช้น้ำ และ ประสิทธิภาพการใช้ไนโตรเจน แต่มีข้อจำกัดส่วนของ RuBP carboxylation กำลังการผลิตที่สามารถปันส่วน sheath กลุ่ม photorespired CO2 อย่าง แข็งแรง รุ่นต่อไปทายรูปแบบการแลกเปลี่ยนก๊าซที่โดดเด่นกับ CO2 แทนจุดและเลือกปฏิบัติต่อ 13CO2 คาดการณ์เหล่านี้ได้รับการตรวจสอบ มีการวัดการแลกเปลี่ยนก๊าซ กลุ่มหนึ่งของ C3-C4 ชนิด (ที่เป็นของพืชสกุล Flaveria) แสดงหลักฐานการทำงาน C4 ชีวเคมีและผสมกลมกลืนของ CO2 น้อยบางบรรยากาศผ่านทางเดิน C4 ในตัวกลาง Flaveria, photorespiration ราคาจะลดลงใน C3-C4 intermediates จากสกุลอื่น ๆ และในชนิด Flaveria หลาย O2 ยับยั้งการสังเคราะห์ด้วยแสงจะลด ลง การแนะนำของกลไก CO2 concentrating มันคือไม่เข้าใจวิธีลดราคาของ photorespiration ในเหล่านี้ 'ชีวเคมี intermediates ว่ามีหลักฐานที่น้อยอยู่เนื่องจากรถของ glycine เดียวกันที่พบในตัวกลางอื่น ๆ C3-C4 รถ glycine อาจแสดงเป็นขั้นตอนแรกในเส้นทางวิวัฒนาการเพื่อการสังเคราะห์ด้วยแสงของ C4

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

โหมดของการดูดซึม CO2 ที่รู้จักกันในการสังเคราะห์แสงกลาง C3-C4 ให้ข้อมูลเชิงลึกที่น่าสนใจเป็นกลไกใหม่สำหรับการลดการสูญเสีย CO2 photorespiratory และเส้นทางวิวัฒนาการไปได้ในการสังเคราะห์แสง C4 พืชที่มีทางเดิน C3-C4 ได้รับรายงาน 20-5 ชนิดนี้ในเก้าหกจำพวกที่เป็นตัวแทนของครอบครัวและพวกเขามีความสัมพันธ์อย่างยิ่งกับที่อยู่อาศัยอุ่นหรือร้อน มีการกระจายของระบบนิเวศของพืช C3-C4 มีความสอดคล้องกับบทบาทการปรับตัวสำหรับการดูดซึมของ CO2 photorespired ที่อุณหภูมิที่อบอุ่น CO2 Photorespired เป็นอีกครั้งที่หลอมรวมผ่านการแบ่งความแตกต่างของอวัยวะ photorespiratory ระหว่างเซลล์ mesophyll และเซลล์กำ-ปลอกตัวกลางใน C3-C4 รวมทั้งการแยกรวมของกิจกรรม glycine decarboxylase จะกำ-ฝัก ดังนั้นไกลซีนกระจายไปยังเนื้อเยื่อเปลือกห่อที่ photorespired CO2 จะถูกปล่อยออกและหลอมรวมโดยรอบคลอโรพลาก่อนที่จะสามารถหนีออกใบ รุ่นนี้ 'รถรับส่งไกลซีน' เผยให้เห็นข้อได้เปรียบที่เป็นไปได้ในแง่ของอัตราการดูดซึม CO2 ที่มีประสิทธิภาพการใช้น้ำและประสิทธิภาพไนโตรเจนใช้งานแม้ว่าจะมีข้อ จำกัด ที่แข็งแกร่งในส่วนของกำลังการผลิต RuBP carboxylation ที่สามารถจัดสรรให้กับปลอกมัดที่จะดูดซึม CO2 photorespired รุ่นต่อไปคาดการณ์รูปแบบการแลกเปลี่ยนก๊าซที่โดดเด่นด้วยความเคารพไปยังจุดชดเชย CO2 และการเลือกปฏิบัติต่อ 13CO2 การคาดการณ์เหล่านี้ได้รับการตรวจสอบด้วยการวัดก๊าซแลกเปลี่ยน หนึ่งในกลุ่มของสายพันธุ์ C3-C4 (ผู้ที่เป็นสกุล Flaveria) การแสดงหลักฐานของชีวเคมี C4 การทำงานและการดูดซึมของอย่างน้อยบางส่วน CO2 บรรยากาศผ่านทางเดิน C4 ในตัวกลาง Flaveria อัตรา photorespiration จะลดลงในขณะที่ตัวกลาง C3-C4 จากจำพวกอื่น ๆ และในหลายสายพันธุ์ยับยั้ง Flaveria O2 ของการสังเคราะห์แสงจะลดลงแสดงให้เห็นการปรากฏตัวของกลไก CO2-มุ่งเน้น มันเป็นเรื่องที่ไม่เข้าใจวิธีการที่อัตรา photorespiration จะลดลงในทั้ง 'ตัวกลางชีวเคมี' แม้ว่าจะมีหลักฐานที่แสดงว่าอย่างน้อยส่วนหนึ่งของมันคือสาเหตุที่รถรับส่งไกลซีนเดียวกับที่พบในตัวกลางอื่น ๆ C3-C4 รถรับส่งไกลซีนอาจจะเป็นขั้นตอนเริ่มต้นในเส้นทางวิวัฒนาการในการสังเคราะห์แสง C4

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

โหมดของ CO2 สูงที่เรียกว่าการสังเคราะห์แสงกลาง c3-c4 ให้ที่รักเข้าใจในกลไกใหม่เพื่อลดการสูญเสีย photorespiratory CO2 และเส้นทางวิวัฒนาการที่สุด C4 การสังเคราะห์แสง พืชที่มี c3-c4 ทางเดินได้รับการรายงานจาก 25 ชนิดใน 9 สกุลตัวแทนหกครอบครัว พวกเขาเป็นหลักที่เกี่ยวข้องกับที่อยู่อาศัยที่อุ่นหรือร้อนการกระจายของระบบนิเวศ c3-c4 พืชจะสอดคล้องกับการปรับเปลี่ยนบทบาทของการเป็น photorespired CO2 ที่อุณหภูมิอุ่น photorespired CO2 เป็นเหมือนผ่านการความแตกต่างระหว่างเซลล์มีโซฟิลล์และกลุ่มของ photorespiratory ปลอกเซลล์ใน c3-c4 intermediates ,รวมถึงการแยกทั้งหมดของกิจกรรมที่ใช้ไกลซีนเพื่อมัดฝัก จึงแพร่กระจายไปยังเนื้อเยื่อที่มีปลอกห่อที่ photorespired CO2 ออก และขนบธรรมเนียมประเพณีโดยรอบปล้อน ก่อนที่จะหนีใบ รุ่นนี้รับส่งไกลซีน ' เปิดเผยที่สุดข้อดีในแง่ของอัตราการดูดซึม CO2 , ประสิทธิภาพการใช้น้ำและประสิทธิภาพการใช้ไนโตรเจนแม้จะมีข้อจำกัดที่แข็งแกร่งในส่วนของ rubp คาร์บอกซิเลชันความจุที่สามารถจัดสรรเพื่อมัดฝักดูดซึมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ photorespired . รุ่นต่อไปทำนายรูปแบบการแลกเปลี่ยนก๊าซที่โดดเด่นด้วยความเคารพต่อ CO2 ชดเชยจุดและการเลือกปฏิบัติต่อ 13co2 . การคาดการณ์เหล่านี้ได้รับการตรวจสอบด้วยการวัดการแลกเปลี่ยนแก๊สหนึ่งในกลุ่ม c3-c4 ชนิด ( ที่เป็นของสกุล flaveria ) แสดงหลักฐานการทำงานและการผสมผสานของชีวเคมี C4 อย่างน้อยบรรยากาศ CO2 ผ่าน C4 เส้นทาง ใน flaveria intermediates , อัตราการหายใจแสงจะลดลงใน c3-c4 ตัวกลางจากสกุลอื่น และในหลาย ๆชนิด flaveria O2 ยับยั้งการสังเคราะห์แสงลดลงแนะนำการปรากฏตัวของ CO2 ที่ใช้กลไก มันไม่เข้าใจว่าอัตราการหายใจแสงจะลดลง ในทางชีวเคมีเหล่านี้ ' ตัวกลาง ' แม้ว่าจะมีหลักฐานว่าอย่างน้อยส่วนหนึ่งก็เป็นเพราะไกลโคเจนพบในตัวกลางเดียวกันส่ง c3-c4 อื่น ๆ และยังรับส่งอาจเป็นตัวแทนของขั้นตอนการเริ่มต้นในเส้นทางวิวัฒนาการกับ C4 การสังเคราะห์แสง