Kuraklık dünyanın birçok bölgesinde büyük mahsul kayıplarına neden oluyor ve iklim değişikliği daha da kötüleşme tehlikesi yaratıyor
Crassuloid asit metabolizması (CAM fotosentezi olarak da bilinir), bazı bitkilerde kuru iklimlere adaptasyon olarak gelişen bir karbon sabitleme yoludur.
CAM fotosentezi kullanan bitkilerde stomalarEvapotranspirasyonu (başka bir deyişle suyun buharlaşmasını) azaltmak için gün boyunca yapraklar kapalı kalır. Ancak geceleri karbondioksit toplamak için açılırlar, bu da malatın (malik asit) mezofil hücrelerine yayılmasını sağlar. Geceleri CO2, dört karbonlu malik asit olarak vakuolde depolanır ve gündüzleri kloroplastlara taşınarak tekrar CO2'ye dönüştürülür. Bu karbondioksit daha sonra fotosentez sırasında kullanılır. Önceden toplanan CO2, ribuloz bisfosfat karboksilaz (RubisCO enzimi) etrafında yoğunlaşır. Sadece fotosentezin verimliliğini arttırır. Asit metabolizmasının bu mekanizması ilk olarak Crassulaceae familyasının bitkilerinde keşfedildi. Rusya'daki en ünlü Crassula türü, "para ağacı" takma adını alan Crassula'dır.
Bilim adamları, SAM fotosentezini çeşitli bitkilere dahil etmenin etkilerini incelemek için sofistike bir matematiksel modelleme yaklaşımı kullandılar.
Bunu yapan baş yazar Nadine TöpferProfesör Lee Sweetlowe'un Oxford'daki grubuyla birlikte Ph.D. Sonuçlarımızın, CAM bitkilerinin su tasarrufu özelliklerini diğer türlere aktarmak isteyen araştırmacılar için ilham kaynağı olacağına inanıyorum. "
Yüksek aralık simülasyonunu kullanmasıcaklıklar ve bağıl nem koşulları, çalışmanın yazarları şu soruyu sordu: CAM fotosentezi veya alternatif su tasarrufu sağlayan yöntemler, genellikle C3 fotosentezi kullanan mahsullerin yetiştirildiği ortamlarda daha verimli olur mu?
Levhanın vakum kapasitesininCAM fotosentez sırasında su kullanımının verimini sınırlayan ana faktördür. Ayrıca, çevresel koşulların CAM döngüsünün çeşitli aşamalarını şekillendirdiğini buldular. Matematiksel modelleme, geceleri ilk karbon fiksasyonunun potansiyel bir faktörü olarak mitokondriyal izositrat dehidrojenazı içeren alternatif bir CAM döngüsünü tanımlamayı mümkün kıldı.
Sonuçları sadece bunu göstermediCAM fotosentezinin su tasarrufu potansiyeli büyük ölçüde çevreye bağlıdır (ve gündüz ortamı geceden daha önemlidir). Araştırmacılar ayrıca, doğal TAT döngüsü dışındaki alternatif metabolik rejimlerin belirli koşullar altında faydalı olabileceğini kaydetti. Örneğin, aşırı sıcaklığın daha düşük olduğu daha kısa günlerde. Bilim insanlarının bulguları, insanlığın giderek daha sıcak ve kuru bir iklimde büyüyen gıda mahsullerine hazırlanmasına yardımcı olacak.
Ayrıca okuyun
Kuzey Kutbu'ndaki yıllık görev sona erdi ve veriler hayal kırıklığı yaratıyor. İnsanlığı neler bekliyor?
Yengeç gibi hareket eden yoldaki engellerin üstesinden gelen yeni Hummer'ı izleyin
Hastalığın 3. gününde, COVID-19 hastalarının çoğu koku alma duyusunu kaybeder ve sıklıkla burun akıntısı çekerler