De nombreux articles intéressants concernant la recherche transversale à l'interface entre la biologie végétale, les mathématiques et l'informatique ont précédé le lancement in silico Plantes (isP). Nous sommes ravis que l'isP héberge ce type d'articles à l'avenir.
Plus de 3.5 milliards de personnes dépendent du riz pour leur survie et la production future doit augmenter pour répondre à la demande d'une population mondiale croissante face au changement climatique. De nombreuses recherches ont été menées pour augmenter les rendements du riz au cours des décennies précédentes. Une approche à haut risque et à haut rendement a été entreprise par le C4 Projet Riz. Ils proposent d'améliorer l'efficacité photosynthétique du riz en concevant son courant C3-machinerie photosynthétique de type pour inclure des composants fonctionnels du C4-type voie. Cette voie est bénéfique car elle concentre le CO2 près du site de Rubisco, réduisant ainsi l'ampleur de la photorespiration gaspilleuse d'énergie. Présentation de 'C4' dans le riz devrait augmenter l'efficacité photosynthétique de 50 %, améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'azote et doubler l'efficacité de l'utilisation de l'eau.
In leur nouveau papier, Bellasio et Farquhar utilisent un modèle biochimique au niveau des feuilles pour simuler l'introduction de deux types de mécanismes de concentration du carbone, le 'C2 navette" et le C susmentionné4 complexe, dans le riz. C2 la photosynthèse est une étape intermédiaire clé dans l'évolution de C4 photosynthèse. Le C2 mécanisme limite certaines réactions du cycle photorespiratoire aux cellules de la gaine du faisceau, élevant ainsi le CO2 sur le site de Rubisco. Leur modèle a été récemment élaboré pour permettre une transition transparente entre tous les types photosynthétiques, à l'exception de CAM, et incluait des sous-modèles de transport d'électrons, biochimiques, stœchiométriques et stomatiques.
Les auteurs ont constaté que lorsque les budgets énergétiques étaient pris en compte, C4 la photosynthèse était défavorable à fort CO2 concentrations, faible PPFD et basses températures, "fournissant ainsi un soutien théorique à des décennies d'observations écophysiologiques". Malgré la relative simplicité opérationnelle, l'engagement d'un C2 navette toujours augmenté le taux d'assimilation, par rapport à C3. Les auteurs concluent que le développement de C2 le riz doit être poursuivi non C4 en raison des complexités et des compromis liés à la mise en œuvre d'un C4 cycle.
Le modèle utilisé dans cet article est codé dans Excel et est disponible gratuitement.
