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  Growth in fluctuating light buffers plants against photorespiratory perturbations

von Bismarck, T., Wendering, P., de Souza, L. P., Ruß, J., Strandberg, L., Heyneke, E., Walker, B. J., Schöttler, M. A., Fernie, A. R., Nikoloski, Z., & Armbruster, U. (2023). Growth in fluctuating light buffers plants against photorespiratory perturbations. Nature Communications, 14(1):. doi:10.1038/s41467-023-42648-x.

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基本情報

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アイテムのパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000D-DEC2-E 版のパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000D-DEC5-B
資料種別: 学術論文

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作成者

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 作成者:
von Bismarck, T.1, 著者           
Wendering, P.2, 著者           
de Souza, L. P.3, 著者           
Ruß, J.1, 著者           
Strandberg, L.4, 著者           
Heyneke, E.5, 著者           
Walker, Berkley J.6, 著者
Schöttler, M. A.4, 著者           
Fernie, A. R.3, 著者           
Nikoloski, Z.2, 著者           
Armbruster, U.1, 著者           
所属:
1Regulation of Photosynthesis, Department Bock, Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology, Max Planck Society, ou_2205653              
2Mathematical Modelling and Systems Biology - Nikoloski, Cooperative Research Groups, Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology, Max Planck Society, ou_1753310              
3Central Metabolism, Department Gutjahr, Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology, Max Planck Society, ou_3396323              
4Photosynthesis Research, Department Bock, Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology, Max Planck Society, ou_1753323              
5Central Metabolism, Department Willmitzer, Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology, Max Planck Society, ou_1753339              
6external, ou_persistent22              

内容説明

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キーワード: -
 要旨: Photorespiration (PR) is the pathway that detoxifies the product of the oxygenation reaction of Rubisco. It has been hypothesized that in dynamic light environments, PR provides a photoprotective function. To test this hypothesis, we characterized plants with varying PR enzyme activities under fluctuating and non-fluctuating light conditions. Contrasting our expectations, growth of mutants with decreased PR enzyme levels was least affected in fluctuating light compared with wild type. Results for growth, photosynthesis and metabolites combined with thermodynamics-based flux analysis revealed two main causal factors for this unanticipated finding: reduced rates of photosynthesis in fluctuating light and complex re-routing of metabolic fluxes. Only in non-fluctuating light, mutants lacking the glutamate:glyoxylate aminotransferase 1 re-routed glycolate processing to the chloroplast, resulting in photooxidative damage through H2O2 production. Our results reveal that dynamic light environments buffer plant growth and metabolism against photorespiratory perturbations.

資料詳細

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言語: eng - English
 日付: 2023-11-032023-11
 出版の状態: 出版
 ページ: -
 出版情報: -
 目次: -
 査読: -
 識別子（DOI, ISBNなど）: DOI: 10.1038/s41467-023-42648-x
 学位: -

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出版物 1

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出版物名: Nature Communications
  省略形 : Nat. Commun.
種別: 学術雑誌
 著者・編者:
所属:
出版社, 出版地: London : Nature Publishing Group
ページ: - 巻号: 14 (1) 通巻号: 7052 開始・終了ページ: - 識別子（ISBN, ISSN, DOIなど）: ISSN: 2041-1723
CoNE: https://pure.mpg.de/cone/journals/resource/2041-1723