Es La Fotosintesis C4 Menos Plastica Que Las C3

Journal of Experimental Botany, Vol. 57, No. 2, pp. 303–317, 2006
Phenotypic Plasticity and the Changing Environment Special Issue
doi:10.1093/jxb/erj040 Advance Access publication 19 December, 2005


Is C4 photosynthesis less phenotypically plastic than C3 photosynthesis?*


Rowan F. Sage† and Athena D. McKown

Department of Botany, University of Toronto, 25 WillcocksStreet, Toronto, ON M5S3B2 Canada

Received 28 June 2005; Accepted 28 October 2005




Abstract
La fotosíntesis C4 es una especialización compleja eso realza aumento del carbón en los habitat calientes, a menudo áridos en donde las tarifas de la fotorrespiración pueden ser altas. Ciertas características único a la fotosíntesis C4 puede reducir el potencial para la plasticidad fenotípica y laaclimatación fotosintética al cambio ambiental en relación con cuál es posible con la fotosíntesis C3. Durante la aclimatación, la integridad estructural y fisiológica del complejo mesófilo de la envoltura del paquete (M-BS) tiene que ser mantenida si la fotosíntesis C4 es funcionar eficientemente en el nuevo ambiente. La interrupción de la estructura de los M-BS podría interfiera con lacoordinación metabólica entre el C3 y los ciclos C4, disminuyen el flujo del metabilito en medio los tejidos, salida del CO2 del aumento del paquete envoltura, y actividad enzimática lenta. Las plantas C4 tienen potencial substancial de la aclimatación, pero en la mayoría de los casos se retrasan detrás las respuestas de la aclimatación en las plantas C3. Por ejemplo, las especies algún C4 no puedenmantener colmo producciones de quántum cuando está crecido en condiciones low-light. Otros no pueden reducir el contenido de la carboxilasa en cortina, dejar la capacidad excesiva substancial de Rubisco y del PEP carboxilasa en el lugar. carencia Cortina-tolerante de las hierbas C4 la capacidad para mantener un alto estado de la inducción fotosintética después de sunflecks, y así puede ser adaptado malpara explotar sunflecks subsecuentes comparó con la especie C3. En total, la evidencia indica que la fotosíntesis C4 es menos fenotípicamente plástico que la fotosíntesis C3, y éste puede contribuir a la distribución ecológica y geográfica más restricta de las plantas C4 a través de la tierra.

Key words: Acclimation, C3, C4 photosynthesis, phenotypic plasticity, sun–shade, temperature.Introduction

La plasticidad fenotípica refiere a la capacidad de organismos individuales de responder a la variación ambiental alterando sus características para compensar, o acclimate a, las condiciones ambientales variables (Pigliucci, 2001). Los anisms de Org- considerados ser internistas tienen fenotipos altamente plásticos y se adaptan para una gran variedad de condiciones. Son asímás probables acclimate y sobrevivir en ambientes fiables un- que especies menos fenotípicamente plásticas. Los organismos con plasticidad fenotípica baja son menos probables acclimate completamente al cambio ambiental, y tienden así a ocurrir en condiciones menos variables que organismos altamente plásticos. En parte debido a una más presión uniforme de la selección, estos organismos son a menudosumamente especializados para un sistema de condiciones restricto, y son cabidos que alists del gener- dentro de ese ambiente. La especialización creciente, sin embargo, puede dar lugar a una pérdida de potencial de la plasticidad o de la aclimatación. Consecuentemente, la especie más evolutionarily derivada y especializada se podía restringir más en la distribución ecológica y geográfica. Dentro deangioespermas, el mecanismo de CO2-concentrating de C4 la fotosíntesis representa una adaptación especializada derivada de los antepasados C3. La fotosíntesis C4 tiene independ- ently presentado durante 45 veces en una amplia gama de las taxus avanzadas de la angioesperma (sabio, 2004). En casi toda la especie sabida C4, C4 la fotosíntesis requiere el desarrollo de la anatomía de Kranz (higos...