تاثیر افزایش اوزون تروپوسفر بر فتوسنتز و سطوح متابولیک در سویا کشت شده در مزرعه

قیمت: 43,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

تاثیر افزایش اوزون تروپوسفر بر فتوسنتز و سطوح متابولیک در سویا کشت شده در مزرعه

عنوان لاتین

Impacts of rising tropospheric ozone on photosynthesis andmetabolite levels on field grown soybean

واکنش فتوسنتز و متابولیتها به اوزون (O3) در محدوده 37 تا 116 ppb در دو رقم سویا Dwight و IA3010 در شرایط مزرعه و در محیطی کاملاً آزاد مورد ارزیابی قرار گرفت. فتوسنتز برگ، کربوهیدراتهای غیر ساختاری کل (TNC) و کل آمینو اسیدهای آزاد (TAA) به طور خطی با افزایش سطح O3 در هر دو رقم کاهش می یابد که میانگین کاهش 7% برای افزایش سطح O3 تا 10 ppb مشاهده شده است. اوزون با مراحل نموی و سن برگ اثر متقابل دارد و موجب آسیب بیشتر در مراحل زایشی و در برگهای مسن تر می شود. اوزون عمدتاً بر عملکرد از طریق کاهش حداکثر سرعت کربوکسیلاسیون روبیسکو (Vcmax) و حداکثر سرعت انتقال الکترون (Jmax) و همچنین کوتاه کردن فصل رشد ناشی از آغاز زود هنگام زوال کانوپی، تاثیر گذار است. برای همه پارامترهای مورد ارزیابی سطوح بحرانی O3 (∼50 ppb) برای آسیب قابل شناسایی در میان سطوح O3 است که به طور طبیعی در مزارع سویای ایالات متحده و سایر نقاط جهان رخ می دهد. همبستگی قوی بین تغییرات القا شده توسط O3 و عملکرد، فتوسنتز، TNC، TAA و سایر متابولیتها وجود دارد. طیف گستره¬ای از متابولیتها نشان میدهند تاثیر وابسته به دز O3 بر اساس اثر متقابل چندین لوسی و در نتیجه چندین نقطه هدف جهت بهبود تحمل سویا به O3 است.

The response of leaf photosynthesis and metabolite profiles to ozone (O3) exposure ranging from 37 to116 ppb was investigated in two soybean cultivars Dwight and IA3010 in the field under fully open-airconditions. Leaf photosynthesis, total non-structural carbohydrates (TNC) and total free amino acids (TAA)decreased linearly with increasing O3levels in both cultivars with average decrease of 7% for an increase inO3levels by 10 ppb. Ozone interacted with developmental stages and leaf ages, and caused higher damageat later reproductive stages and in older leaves. Ozone affected yield mainly via reduction of maximumrate of Rubisco carboxylation (Vcmax) and maximum rates of electron transport (Jmax) as well as a shortergrowing season due to earlier onset of canopy senescence. For all parameters investigated the critical O3levels (∼50 ppb) for detectable damage fell within O3levels that occur routinely in soybean fields acrossthe US and elsewhere in the world. Strong correlations were observed in O3-induced changes amongyield, photosynthesis, TNC, TAA and many metabolites. The broad range of metabolites that showed O3dose dependent effect is consistent with multiple interaction loci and thus multiple targets for improvingthe tolerance of soybean to O3.