CAM et C3 les plantes présentent un CO contrasté2 et O2 dynamique dans les tissus foliaires, mais les détails les plus fins n'avaient jamais été étudiés faute de technologie appropriée. Notre nouveau CO2 microcapteur nous a permis de déverrouiller les portes d'une chambre secrète à l'intérieur des feuilles de deux CAM et C aquatiques submergés3 végétaux. Notre étude a révélé des oscillations inattendues du CO2 tout au long d'un cycle journalier (24 heures).
CO2 les niveaux dans les tissus des plantes CAM n'ont été étudiés auparavant que par un échantillonnage discret et destructif des gaz tissulaires. La raison en est que le CO2 dans les usines CAM (et aussi dans C3 plantes) ne peut pas être mesurée directement, mais est plutôt déduite de la conductivité stomatique. Dans les plantes CAM, les stomates sont généralement fermés pendant la journée. Par conséquent, la technique reposant sur la conductivité stomatique ne peut pas être utilisée. Les chercheurs se sont retrouvés avec la seule option pour extraire les gaz des feuilles volumineuses : à l'aide d'un seringue. Cette technique offre cependant une mauvaise résolution temporelle et endommage également les tissus.
Pour résoudre ce problème, nous avons construit un nouveau CO2 microcapteur d'un diamètre aussi petit que le plus fin des cheveux humains. Nous avons corrigé le petit CO2 et O2 microcapteurs sur un micromanipulateur afin de positionner les deux capteurs dans le même vantail soit sur le CAM soit sur le C3 usine. De cette façon, nous avons pu évaluer simultanément les oscillations quotidiennes des deux gaz.
En c3 plantes, CO2 à l'intérieur des feuilles a augmenté à ~ 3.5 kPa (75 fois CO2 dans l'air) pendant l'obscurité. Pour l'usine CAM, le CO2 était principalement inférieure à 0.05 kPa en raison du CO2 séquestration en malate. À l'obscurité, l'usine CAM a eu un pic initial de CO2, qui a ensuite décliné jusqu'à un état stable pendant plusieurs heures. CO2 augmenté à nouveau vers la fin de la période sombre. À la lumière, feuille CO2 dans le C3 refusé et O2 augmenté, alors que les deux O2 et CO2 augmenté dans le CAM en tant que CO2 a été produit à partir de malate!
Ce nouvel outil en biologie végétale révélera probablement bien d'autres secrets des plantes dans les années à venir. Semblable à l'utilisation de O2 des microcapteurs pour résoudre les questions lié à usine aération, déploiement du nouveau CO2 microcapteur profitera à la recherche en écophysiologie végétale. Un domaine que je trouve particulièrement intéressant à approfondir est ce qui se passe lorsque le CO respiratoire2 s'accumule dans les tissus végétaux. CO2 produit dans la respiration cellulaire pendant la nuit a le potentiel de conduire la photosynthèse aux premières heures de l'aube, comme l'indiquent les pics tôt le matin dans O2 dans du riz, Aussi bien que dedans plantes naturelles des zones humides. L'importance quantitative de ce CO2 source de photosynthèse peut désormais être étudiée à l'aide du nouveau CO2 microcapteur
A propos de l'auteure
Ole Pedersen est professeur en écophysiologie expérimentale des plantes à Université de Copenhague, Danemark. Ole est également assistant à l'Université d'Australie-Occidentale et à la Florida Atlantic University. En plus de la question de recherche liée à l'écophysiologie des herbiers marins, des macroalgues et des plantes d'eau douce submergées, il travaille avec la tolérance aux inondations des plantes des zones humides naturelles afin d'identifier les traits qui peuvent s'avérer utiles à incorporer dans les cultures intelligentes face au climat.
