
pmid: 23596548
pmc: PMC3628315
Le métabolisme acide des crassulacées (CAM) se produit dans de nombreux Euphorbiaceae, en particulier Euphorbia, un genre avec des espèces C3 et C4. Dans le but de contribuer à notre connaissance de l'évolution de la FAO chez ce genre, cette étude a examiné l'occurrence possible de la FAO chez Euphorbia milii, une espèce avec une succulence foliaire et une tolérance à la sécheresse suggérant cette voie de fixation du carbone. L'anatomie foliaire était constituée d'un parenchyme palissadique, d'un parenchyme spongieux et d'une gaine en faisceau avec des chloroplastes, ce qui indique le fonctionnement possible de la photosynthèse C2. Aucune preuve de fixation nocturne du CO2 n'a été trouvée chez les plantes d'E. milii arrosées ou soumises à la sécheresse ; les plantes arrosées avaient un faible taux de respiration nocturne (R). Après 12 jours sans arrosage, le taux de photosynthèse (PN) a diminué de 85 % et le R nocturne était presque nul. L'accumulation nocturne de H+ (ΔH+) dans les plantes arrosées était de 18 ± 2 (correspondant au malate) et de 18 ± 4 (citrate) μmol H+ (g de masse fraîche)−1. Le recyclage du CO2 respiratoire par synthèse acide a contribué à une économie d'eau nocturne de 2 et 86 % chez les plantes arrosées et les plantes soumises à la sécheresse, respectivement. La composition isotopique du carbone (δ13C) était de −25,2 ± 0,7 ‰ dans les feuilles et de −24,7 ± 0,1 ‰ dans les tiges. Des preuves ont été trouvées pour le fonctionnement de CAM faible chez E. milii, avec ΔH+ statistiquement significatif, aucune absorption nocturne de CO2 et des valeurs de δ13C intermédiaires entre les plantes C3 et constitutives de CAM ; ΔH+ était apparemment attribuable à la fois au malate et au citrate. Les résultats suggèrent que l'accumulation quotidienne de malate résulte du recyclage d'une partie du CO2 respiratoire nocturne, ce qui aide à expliquer l'apparition d'une valeur intermédiaire de δ13C foliaire. Euphorbia milii peut être considéré comme une espèce à cycle CAM. L'importance du fonctionnement du cycle CAM chez E. milii réside dans la conservation de l'eau, plutôt que dans l'acquisition de carbone. L'apparition possible de la photosynthèse C2 mérite d'être étudiée.
El metabolismo del ácido crasuláceo (CAM) se produce en muchas Euphorbiaceae, particularmente en Euphorbia, un género con especies C3 y C4 también. Con el objetivo de contribuir a nuestro conocimiento de la evolución de la CAM en este género, este estudio examinó la posible aparición de la CAM en Euphorbia milii, una especie con suculencia foliar y tolerancia a la sequía sugestiva de esta vía de fijación de carbono. La anatomía foliar consistía en un parénquima empalizada, un parénquima esponjoso y una vaina de haz con cloroplastos, lo que indica el posible funcionamiento de la fotosíntesis C2. No se encontró evidencia de fijación nocturna de CO2 en plantas de E. milii regadas o bajo sequía; las plantas regadas tenían una baja tasa de respiración nocturna (R). Después de 12 días sin riego, la tasa fotosintética (NP) disminuyó un 85 % y la R nocturna fue casi cero. La acumulación nocturna de H+ (ΔH+) en plantas regadas fue de 18 ± 2 (correspondiente a malato) y 18 ± 4 (citrato) μmol H+ (g masa fresca)-1. El reciclaje respiratorio de CO2 a través de la síntesis ácida contribuyó a un ahorro de agua nocturno del 2 y 86 % en plantas regadas y plantas bajo sequía, respectivamente. La composición isotópica de carbono (δ13C) fue de -25,2 ± 0,7 ‰ en las hojas y de -24,7 ± 0,1 ‰ en los tallos. Se encontró evidencia de la operación de CAM débil en E. milii, con ΔH+ estadísticamente significativo, sin captación nocturna de CO2 y valores de δ13C intermedios entre las plantas de CAM C3 y constitutivas; ΔH+ fue aparentemente atribuible tanto al malato como al citrato. Los resultados sugieren que la acumulación diaria de malato resulta del reciclaje de parte del CO2 respiratorio nocturno, lo que ayuda a explicar la aparición de un valor intermedio de hoja δ13C. Euphorbia milii puede considerarse como una especie de ciclo CAM. La importancia de la operación del ciclo CAM en E. milii radica en el ahorro de agua, más que en la adquisición de carbono. La posible aparición de la fotosíntesis C2 merece ser investigada.
Crassulacean acid metabolism (CAM) occurs in many Euphorbiaceae, particularly Euphorbia, a genus with C3 and C4 species as well. With the aim of contributing to our knowledge of the evolution of CAM in this genus, this study examined the possible occurrence of CAM in Euphorbia milii, a species with leaf succulence and drought tolerance suggestive of this carbon fixation pathway. Leaf anatomy consisted of a palisade parenchyma, a spongy parenchyma and a bundle sheath with chloroplasts, which indicates the possible functioning of C2 photosynthesis. No evidence of nocturnal CO2 fixation was found in plants of E. milii either watered or under drought; watered plants had a low nocturnal respiration rate (R). After 12 days without watering, the photosynthetic rate (PN) decreased 85 % and nocturnal R was nearly zero. Nocturnal H+ accumulation (ΔH+) in watered plants was 18 ± 2 (corresponding to malate) and 18 ± 4 (citrate) μmol H+ (g fresh mass)−1. Respiratory CO2 recycling through acid synthesis contributed to a night-time water saving of 2 and 86 % in watered plants and plants under drought, respectively. Carbon isotopic composition (δ13C) was −25.2 ± 0.7 ‰ in leaves and −24.7 ± 0.1 ‰ in stems. Evidence was found for the operation of weak CAM in E. milii, with statistically significant ΔH+, no nocturnal CO2 uptake and values of δ13C intermediate between C3 and constitutive CAM plants; ΔH+ was apparently attributable to both malate and citrate. The results suggest that daily malate accumulation results from recycling of part of the nocturnal respiratory CO2, which helps explain the occurrence of an intermediate value of leaf δ13C. Euphorbia milii can be considered as a CAM-cycling species. The significance of the operation of CAM-cycling in E. milii lies in water conservation, rather than carbon acquisition. The possible occurrence of C2 photosynthesis merits research.
يحدث استقلاب حمض الكراسولاكا (CAM) في العديد من Euphorbiaceae، وخاصة Euphorbia، وهو جنس يحتوي على أنواع C3 و C4 أيضًا. بهدف المساهمة في معرفتنا بتطور CAM في هذا الجنس، درست هذه الدراسة احتمال حدوث CAM في Euphorbia milii، وهو نوع ذو عصارة الأوراق وتحمل الجفاف مما يوحي بمسار تثبيت الكربون هذا. يتكون تشريح الأوراق من متن باليسيد ومتن إسفنجي وغمد حزمة مع بلاستيدات خضراء، مما يشير إلى الأداء المحتمل لعملية التمثيل الضوئي C2. لم يتم العثور على أي دليل على التثبيت الليلي لثاني أكسيد الكربون في نباتات E. mili سواء كانت مروية أو تحت الجفاف ؛ كان للنباتات المروية معدل تنفس ليلي منخفض (R). بعد 12 يومًا دون سقي، انخفض معدل التمثيل الضوئي (PN) بنسبة 85 ٪ وكان R الليلي صفرًا تقريبًا. كان تراكم H+ الليلي (ΔH+) في النباتات المروية 18 ± 2 (المقابلة للمالات) و 18 ± 4 (سترات) μmol H+ (g كتلة طازجة)−1. ساهمت إعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون في الجهاز التنفسي من خلال تخليق الحمض في توفير المياه ليلاً بنسبة 2 و 86 ٪ في النباتات المروية والنباتات التي تعاني من الجفاف، على التوالي. كان التركيب النظيري للكربون (δ 13C) −25.2 ± 0.7 ‰ في الأوراق و −24.7 ± 0.1 ‰ في السيقان. تم العثور على أدلة لتشغيل كام ضعيفة في E. milii، مع ΔH+ ذات دلالة إحصائية، لا امتصاص ثاني أكسيد الكربون الليلي وقيم δ 13C وسيطة بين C3 ونباتات كام التأسيسية ؛ ΔH+ كان على ما يبدو يعزى إلى كل من مالات وسترات. تشير النتائج إلى أن تراكم المالات اليومي ينتج عن إعادة تدوير جزء من ثاني أكسيد الكربون التنفسي الليلي، مما يساعد على تفسير حدوث قيمة وسيطة للورقة δ 13C. يمكن اعتبار Euphorbia milii من أنواع CAM - cycling. تكمن أهمية تشغيل CAM - cycling في E. mili في الحفاظ على المياه، بدلاً من الحصول على الكربون. إن احتمال حدوث عملية التمثيل الضوئي C2 يستحق البحث.
Plant Science, Horticulture, Biochemistry, Agricultural and Biological Sciences, Citric acid, Malic acid, Photosynthesis, Biology, Research Articles, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Global and Planetary Change, Plant Diversity, Ecology, Global Forest Drought Response and Climate Change, Respiration, Botany, Euphorbiaceae, Life Sciences, Evolution and Classification of Flowering Plants, Nocturnal, Plant Responses to Flooding Stress, Crassulacean acid metabolism, FOS: Biological sciences, Environmental Science, Physical Sciences
Plant Science, Horticulture, Biochemistry, Agricultural and Biological Sciences, Citric acid, Malic acid, Photosynthesis, Biology, Research Articles, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Global and Planetary Change, Plant Diversity, Ecology, Global Forest Drought Response and Climate Change, Respiration, Botany, Euphorbiaceae, Life Sciences, Evolution and Classification of Flowering Plants, Nocturnal, Plant Responses to Flooding Stress, Crassulacean acid metabolism, FOS: Biological sciences, Environmental Science, Physical Sciences
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 16 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Top 10% | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Top 10% |
