On the performance of C4 photosynthesis at low temperatures and its relationship to the ecology of C4 in cool climates
Notice bibliographique
Résumé
The C4 pathway of photosynthesis occurs in fewer than 4% of plant species, but is often dominant in ecosystems that cover more than 35% of the earth's land area. C4 plants perform poorly under cool, non-freezing conditions, and these species are rare in cool climate habitats. This thesis examines hypotheses regarding the mechanistic basis for this feature of C4 plant ecology. C4 plants have been suggested to be more susceptible to photoinhibition at low temperatures than C3 species. Experiments with the high-latitude C4 grass Muhlenbergia glomerata and the co-occurring C3 species Calamogrostis canadensis indicate that there is no difference in the occurrence of photodamage between these cool-climate species. When grown at low temperatures the C4 plant increases its non-photosynthetic dissipation of light energy, and this dynamic photoinhibition is more detrimental to the carbon gain of M. glomerata than to the C3 species. A fundamental benefit of C4 photosynthesis is that high CO 2 assimilation rates are achieved with less Rubisco than in C3 plants. The in vitro capacity of Rubisco is equivalent to photosynthesis in M. glomerata below approximately 20°C, but exceeds photosynthesis above 5°C in C. canadensis. Using the C4 dicot Flaveria bidentis modified with an antisense construct to have reduced Rubisco (anti-RbcS), it is shown that the enzyme exerts nearly total control of C4 photosynthesis below 15°C, and that this control extends to approximately 25°C if the amount of the enzyme is reduced by 60%. The poor performance of C 4 photosynthesis at low temperatures is due to the lower amount of Rubisco in C4 versus C3 plants. This explanation is consistent with the need for increased photoprotection in response to low growth temperatures. Although their low Rubisco content impairs C4 photosynthesis at low temperatures, some C4 species are able to exploit cool climates. Contrary to expectations, Muhlenbergia glomerata is not restricted to the driest microsites in the fens of boreal Canada, where C4 photosynthesis should be most advantageous. This species is favoured only when flooding reduces the otherwise abundant C3 shrubs, indicating that factors affecting the ecology of cool-climate C4 plants are similar to those occurring in warm habitats.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».