De hemmelige karbonbeslutningene fabrikkene tar om fremtiden vår


planter

Kreditt: Unsplash/CC0 Public Domain

Ny forskning fra University of Western Australia har avslørt at planter tar sine egne “hemmelige” avgjørelser om hvor mye karbon som skal slippes tilbake til atmosfæren via en tidligere ukjent prosess, en oppdagelse med “dypende implikasjoner” for bruken av planter som karbonlagre .

Professor Harvey Millar, fra UWAs School of Molecular Sciences og en forfatter av studien publisert i dag i Natur Plantersa funnene betyr planter fremtidens kan utformes for å møte verdens matbehov samtidig som det hjelper miljøet.

“Hver skoleelev lærer om fotosyntese, prosessen der planter bruker sollys, vann og karbondioksid å skape oksygen og energi i form av sukker,” sa professor Millar, direktør ved ARC Center of Excellence in Plant Energy Biology.

“Men en plante vokser ikke like raskt som den karbon den tar inn ved fotosyntese fordi den frigjør opptil halvparten av det karbonet igjen som CO2 i ferd med planterespirasjon. Dette hindrer planter i å være de beste synkene for karbon de kan være, og begrenser hvor mye de er i stand til å redusere atmosfærisk CO22.”

En karbonvask er alt som absorberer mer karbon fra atmosfæren enn det frigjør.

Professor Millar sa å bestemme når og hvor mye CO2 å miste er en hemmelighet som planter holder innelåst inne i deler av cellen som kalles mitokondrier der CO2 utgivelsen finner sted.

“Vår forskning, ledet av Ph.D.-kandidat og Forrest-stipendiat Xuyen Le, oppdaget denne CO2 frigjøringsbeslutning styres av en tidligere ukjent prosess, en metabolsk kanal som styrer et produkt av sukker kalt pyruvat til å oksideres til CO2 eller holdt til å lage plantebiomasse“, sa professor Millar.

“Vi fant at en transportør på mitokondrier dirigerer pyruvat til respirasjon for å frigjøre CO2men pyruvat laget på andre måter holdes av planteceller for å bygge biomasse – hvis transportøren er blokkert, bruker plantene pyruvat fra andre veier for respirasjon,” sa Le.

Professor Millar sa at forskningen viser at planter kan differensiere og velge en pyruvatkilde fremfor en annen for å bruke for CO2 utgivelse. Denne hemmelige prosessen bryter de vanlige reglene for biokjemi, der neste trinn i en prosess ikke kjenner opprinnelsen til produktet fra trinnet før.

“Å forstå plantens respirasjonshemmelighet for å bruke en metabolsk kanal for å prioritere karbonfrigjøring fremfor å beholde den for å lage biomasse gir en ny mulighet til å påvirke beslutningen i siste øyeblikk,” sa han.

“Dette kan gjøres ved å begrense denne kanaliseringen til respirasjon eller lage nye kanaler for å lede karbon inne i mitokondrier tilbake mot biomasseproduksjon og dermed begrense CO2 frigjøring fra planter.”

“Det viser at dagens diskusjoner rundt karbonnetto null og rollen som avlinger, skog og gressletter kan spille, også bør inkludere samtaler om hva som skjer inne i planter, sammen med globale økonomiske beslutninger.”

UWA-forskere er nå involvert i langsiktige internasjonale partnerskap for å finne bedre måter å bruke energi fra respirasjon for å omdirigere karbon til biomasse uten å begrense en plantes evne til å vokse og beskytte seg mot patogener eller tøffe miljøer.


Endret gen hjelper planter til å absorbere mer karbondioksid, produsere mer nyttige forbindelser


Mer informasjon:
Xuyen H. Le et al, Metabolske bevis for distinkte pyruvatbassenger inne i plantemitokondrier, Natur Planter (2022). DOI: 10.1038 / s41477-022-01165-3

Sitering: De hemmelige karbonbeslutningene fabrikker tar om fremtiden vår (2022, 10. juni) hentet 11. juni 2022 fra https://phys.org/news/2022-06-secret-carbon-decisions-future.html

Dette dokumentet er underlagt opphavsrett. Bortsett fra enhver rettferdig handel med formålet med private studier eller forskning, kan ingen del reproduseres uten skriftlig tillatelse. Innholdet er kun gitt for informasjonsformål.