ศักยภาพการสังเคราะห์แสงของใบธงของข้าวพันธุ์ กข41, ปทุมธานี1 และขาวดอกมะลิ105 ภายใต้การเพิ่มขึ้นของ CO2

บทคัดย่อ

การศึกษานี้ประเมินศักยภาพการสังเคราะห์แสงของใบธงข้าว 3 พันธุ์ คือ กข41 (RD41) ปทุมธานี1 (PTT1) และ ขาวดอกมะลิ105 (KDML105) ปลูกต้นข้าวในกระถางภายใต้สภาวะแสงธรรมชาติจนถึงระยะออกดอก วัดเส้นตอบสนองต่อแสงภายใต้ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ (Ca) 3 ระดับ คือ400, 600 และ 800 μmolCO₂ mol^-1 ผลการศึกษาพบว่า ที่ Ca 400 μmolCO₂ mol^-1 ทุกพันธุ์มีอัตราสังเคราะห์แสงสูงสุด (Pm) ใกล้เคียงกันที่ 30−31 μmolCO₂ m^-2 s^-1 พันธุ์ KDML105 มีความต้องการความเข้มแสง มีอัตราเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนทั้งระบบ (ETR) และมีอัตราหายใจเชิงแสง (Rl) สูงกว่าอีก 2 พันธุ์ ส่งผลให้มีประสิทธิภาพการตรึง CO₂ ต่อจำนวนอิเล็กตรอน (dA/dETR) ต่ำที่สุด ค่านำไหลปากใบ (gs)ของ KDML105 มีระดับต่ำที่สุด ซึ่งทำให้น่าจะเป็นปัจจัยที่จำกัดอัตราการสังเคราะห์แสงเมื่อเพิ่มระดับ Ca สูงขึ้น พบว่า Pm ของ RD41 และ PTT1 มีค่าเพิ่มขึ้นอีก 77−103% แต่ KDML105 เพิ่มได้อีกเพียง 32% ในขณะที่ ETR และ Rl ลดลง ทำให้ประสิทธิภาพค่า dA/dETR ของข้าวมีระดับเพิ่มขึ้นได้อีก 40–50% ประเด็นที่น่าสนใจที่สุดคือ ภายใต้ Ca ที่เพิ่มขึ้นอีก 2 ระดับ RD41 และ PTT1 สามารถรักษาค่า gs ให้สูงอยู่ได้ ในทางตรงข้าม KDML105 ตอบสนองโดยปิดปากใบแคบลงตามลำดับ ทำให้ข้าวพันธุ์นี้ได้รับประโยชน์น้อยกว่าจากการเพิ่มขึ้นของปริมาณ CO2 ในอากาศ การศึกษากระบวนการคาร์บอกซิเลชันให้ผลว่าข้าวทั้ง 3 พันธุ์ มีจุดชดเชย CO2 ใกล้เคียงกัน คือ 58–59 μmolCO₂ mol^-1 โดยมีอุณหภูมิใบอยู่ระหว่าง 31.2–32.7 ºC ประสิทธิภาพคาร์บอกซิเลชันมีค่าสูงอยู่ในช่วง 124−156 mmolCO₂ m^-2 s^-1