The importance of species‐specific and temperature‐sensitive parameterisation of <i>A/C<sub>i</sub></i> models: A case study using cotton (<i>Gossypium hirsutum</i> L.) and the automated ‘OptiFitACi’ R‐package
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Leaf gas exchange measurements are an important tool for inferring a plant's photosynthetic biochemistry. In most cases, the responses of photosynthetic CO2 assimilation to variable intercellular CO2 concentrations (A/Ci response curves) are used to model the maximum (potential) rate of carboxylation by ribulose‐1,5‐bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco, Vcmax) and the rate of photosynthetic electron transport at a given incident photosynthetically active radiation flux density (PAR; JPAR). The standard Farquhar‐von Caemmerer‐Berry model is often used with default parameters of Rubisco kinetic values and mesophyll conductance to CO2 (gm) derived from tobacco that may be inapplicable across species. To study the significance of using such parameters for other species, here we measured the temperature responses of key in vitro Rubisco catalytic properties and gm in cotton (Gossypium hirsutum cv. Sicot 71) and derived Vcmax and J2000 (JPAR at 2000 µmol m−2 s−1 PAR) from cotton A/Ci curves incrementally measured at 15°C–40°C using cotton and other species‐specific sets of input parameters with our new automated fitting R package ‘OptiFitACi’. Notably, parameterisation by a set of tobacco parameters produced unrealistic J2000:Vcmax ratio of <1 at 25°C, two‐ to three‐fold higher estimates of Vcmax above 15°C, up to 2.3‐fold higher estimates of J2000 and more variable estimates of Vcmax and J2000, for our cotton data compared to model parameterisation with cotton‐derived values. We determined that errors arise when using a gm,25 of 2.3 mol m−2 s−1 MPa−1 or less and Rubisco CO2‐affinities in 21% O2 (KC21%O2) at 25°C outside the range of 46–63 Pa to model A/Ci responses in cotton. We show how the A/Ci modelling capabilities of ‘OptiFitACi’ serves as a robust, user‐friendly, and flexible extension of ‘plantecophys’ by providing simplified temperature‐sensitivity and species‐specificity parameterisation capabilities to reduce variability when modelling Vcmax and J2000.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».