CARBOXYLATION EFFICIENCY IN CASSAVA AND AMARANTH LEAVES

Main Article Content

Pornchai Paiboon
Suntaree Yingjajaval

Abstract

The CO2 response functions were evaluated for the leaves of C3 cassava cv. Huai Bong 60 and the C4 green amaranth cv. AS220 to compare their carboxylation capacity. The carboxylation efficiency (CE) and the CO2 compensation point (gif.latex?\Gamma) were obtained from the measurement of net photosynthesis rate (A) under varying air CO2 concentration (Ca), ranging from 0-2,000 µmolCO2 molair-1. The result showed that CE of cassava was 183 mmol m-2 s-1 and gif.latex?\Gamma was 65 µmolCO2 molair-1 at leaf temperature of 33.4C. In comparison, CE of amaranth was 564 mmol m-2 s-1 and its gif.latex?\Gamma was closed to zero. Although CE of cassava was remarkedly high among the C3 leaves, its level was 3 times smaller than that of amaranth. The high gif.latex?\Gamma of cassava, within the range of typical C3, agreed with its reported high photorespiration rate. The CO2 response function clearly showed that A of amaranth reached its plateau very quickly at current Ca of 400 µmolCO2 molair-1, so any increase in Ca was not beneficial to its carboxylation process. Cassava, on the other, did not have its saturating A until Ca increased by 3-4 times the current level. Therefore, carboxylation process of cassava showed good response to the elevated Ca, which could increase its A by 93% to be as high as 53 µmolCO2 m-2 s-1.

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

Section
Research Articles

References

พรชัย ไพบูลย์, พรรณี ชื่นนคร, และสุนทรี ยิ่งชัชวาลย์. (2556ก). พัฒนาการของใบมันสำปะหลังตามลำดับใบและศักยภาพการสังเคราะห์แสงของใบ. นครปฐม: ศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพเกษตร. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
พรชัย ไพบูลย์, พรรณี ชื่นนคร, และสุนทรี ยิ่งชัชวาลย์. (2556ข). ลักษณะสำคัญทางสรีรวิทยาของสายต้นยูคาลิปตัสที่ได้รับการถ่ายยีนเทียบกับสายต้นธรรมชาติ. นครปฐม: ศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพเกษตร. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
พรชัย ไพบูลย์, และสุนทรี ยิ่งชัชวาลย์. (2559). มวลชีวภาพและปริมาณธาตุอาหารพืชหลักของต้นมันสำปะหลังพันธุ์ห้วยบง 60. นครปฐม: ศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพเกษตร. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
พรชัย ไพบูลย์, และสุนทรี ยิ่งชัชวาลย์. (2563). การสร้างฐานข้อมูลการสังเคราะห์แสงของพืชเศรษฐกิจเพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในการผลิตพืชที่มีประสิทธิภาพ. นครปฐม: ศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพเกษตร. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
พรรณี ชื่นนคร, และสุนทรี ยิ่งชัชวาลย์. (2559). มวลชีวภาพและธาตุอาหารพืชหลักของสับปะรดพันธุ์ปัตตาเวีย. นครปฐม: ศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพเกษตร. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
รุ่งนภา แก้วทองราช, และสุนทรี ยิ่งชัชวาลย์. (2552). ศักยภาพการสังเคราะห์แสงของใบผักโขม, วารสารวิทยศาสตร์เกษตร, 40(3), 401–410.
Angelov, M. N., Sun, J., Byrd, G. T., Brown, R. H., & Black, C. C. (1993). Novel characteristics of cassava, Manihot esculenta Crantz, a reputed C3–C4 intermediate photosynthesis species, Photosynthesis Research, 38, 61–72.
Calatayud, P. A., Barón, C. H., Velásquez, H., Arroyave, J. A., & Lamaze, T. (2002). Wild manihot species do not possess C4 photosynthesis, Annals of Botany, 89(1), 125–127.
Edwards, G. E., Sheta, E., Moore, B. D., Dai, Z., Franceschi, V. R., Cheng, S.-H., Lin, C.-H., & Ku, M. S. B. (1990). Photosynthetic characteristics of cassava (Manihot esculenta Crantz), a C3 species with chlorenchymatous bundle sheath cells, Plant and Cell Physiology, 31, 1199–1206.
Ellis, R. J. (1979). The most abundant protein in the world, Trends in Biochemical Sciences, 4(11), 241–244.
El-Sharkawy, M. A. (2006). International research on cassava photosynthesis, productivity, eco-physiology, & responses to environmental stresses in the tropics, Photosynthetica, 44(4), 481–512.
Farquhar, G. D., von Caemmerer, S., & Berry, J. A. (1980). A biochemical–model of photosynthetic CO2 assimilation in leaves of C3 species, Planta, 149, 78–90.
Hatch, M. D. (1992). C4 photosynthesis: An unlikely process full of surprises, Plant and Cell Physiology, 33, 333–342.
Makino, A. (2003). Rubisco and Nitrogen Relationships in Rice: Leaf Photosynthesis and Plant Growth, Soil Science and Plant Nutrition, 49(3), 319-327.
Taiz, L., & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology (4th ed.). Sunderland: Sinauer Associates.
Tans, P., & Keeling, R. (2020). Atmospheric CO2 at Mauna Loa Observatory, Hawaii. Retrieved from http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends
von Caemmerer, S. (2000). Biochemical models of leaf photosynthesis. Victoria: CSIRO Publishing.