อัตราตรึง CO2 สุทธิ ปริมาณกรดในใบ และโฟโตเคมีในรอบวันของใบสับปะรดพันธุ์ปัตตาเวีย

ผู้แต่ง

  • พรรณี ชื่นนคร ศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพเกษตร
  • สุนทรี ยิ่งชัชวาลย์ ศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

DOI:

https://doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2020.23

คำสำคัญ:

อัตราตรึง CO2 สุทธิ, ค่านำไหลปากใบ, กระบวนการโฟโตเคมี, อัตราตรึง CO2 จากกรด

บทคัดย่อ

สับปะรด (Ananas comosus L. Merr.) เป็นพืชที่มีการสังเคราะห์แสงแบบ Crassulacean acid metabolism (CAM) โดยมีเฟสของการตรึง CO2 ได้ทั้งหมด 4 เฟส เพื่อยืนยันขั้นตอนดังกล่าวของพืช CAM งานวิจัยนี้จึงติดตามกระบวนการสังเคราะห์แสงในรอบ 24 ชม. ของใบสับปะรดพันธุ์ปัตตาเวีย ในสภาพสนาม 3 ครั้ง ใน 3 ฤดูของพื้นที่ จ. ประจวบคีรีขันธ์โดยวัดกระบวนการแลกเปลี่ยนแก๊สปริมาณกรดรวม (H+) ควบคู่กับการวัดกระบวนการโฟโตเคมีของ PSII โดยการวัดรังสีคลอโรฟิลล์ฟลูออเรสเซนส์ผลการวัดอัตราแลกเปลี่ยนแก๊สยืนยันว่า ใบสับปะรดมีเฟสการตรึง CO2ครบทั้ง 4 เฟสในรอบวัน โดยเฟสที่ 1 เกิดขึ้นในช่วงกลางคืนเมื่ออัตราตรึงหรือนำเข้า CO2 สุทธิ(A) เพิ่มขึ้นตามค่านำไหลของปากใบ (gs ) โดยที่ค่า A สูงสุดเกิดในระดับต่ำเพียง 2–2.6 µmolCO2 m–2 s –1 พร้อมกับการเพิ่มขึ้น ของ H+ ทั้งนี้ค่า A และ H+ เพิ่มขึ้นต่อเนื่องไปจนถึงเฟสที่ 2 ซึ่งใช้เวลา 1–2 ชม. ตรงกับช่วงเช้าที่แสงแดดยังอ่อน ในเฟสที่ 2 นี้กระบวนการโฟโตเคมีเริ่มเกิดขึ้น ซึ่งแสดงด้วยการเพิ่มระดับของอัตราเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอน (ETR) ในขณะที่ H+ มีค่าสูงสุด ความเข้มแสงแดด(PPF) ที่เข้มขึ้นทำให้การตรึง CO2 เข้าสู่เฟสที่ 3 เมื่อค่า A ติดลบจากค่า gs ที่ลดลง จนจำกัดการนำเข้า CO2 สู่ใบ ในขณะที่ค่า ETR ได้เพิ่มขึ้นสู่ระดับสูงสุด ทำให้เกิดการตรึง CO2 ที่ปลดปล่อย จากกรดที่สะสมไว้ โดยมีอัตราตรึง CO2 จากกรด (ADR) เฉลี่ยอยู่ระหว่าง 6.7–7.8 μmolCO2 m–2 s –1 เฟสที่ 3 ใช้เวลา 6–8 ชม. โดยสิ้นสุดในช่วงบ่ายตรง กับที่ H+ ส่วนใหญ่หมดไปแล้ว และ ADR มีค่าต่ำเข้าใกล้ศูนย์ สำหรับเฟสที่ 4 พบว่า ค่า gs ของใบสับปะรดกลับเพิ่มขึ้นได้ ทำให้ใบตรึง CO2 จากอากาศได้ใหม่

เอกสารอ้างอิง

พรชัย ไพบูลย์ และสุนทรี ยิ่งชัชวาลย์. 2563. การสร้างฐานข้อมูลการสังเคราะห์แสงของพืชเศรษฐกิจเพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในการผลิตพืชที่มีประสิทธิภาพ. หน้า 3-5. ใน: รายงานโครงการวิจัย. ศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.

พรรณี ชื่นนคร และสุนทรี ยิ่งชัชวาลย์. 2553. อัตราแลกเปลี่ยนแก๊สในรอบวันของใบกล้วยไม้สกุลหวาย พันธุ์บอม โจ. ว. วิทย. กษ. 41 (2): 231–240.

ศรีสังวาลย์ ลายวิเศษกุล และสุนทรี ยิ่งชัชวาลย์. 2554ก. เส้นตอบสนองต่อแสงของใบผักโขมภายใต้ความเข้มข้นหลายระดับของคาร์บอนไดออกไซด์. ว. วิทย. กษ. 42 (2): 193–202.

ศรีสังวาลย์ ลายวิเศษกุล และสุนทรี ยิ่งชัชวาลย์. 2560. ศักยภาพการสังเคราะห์แสงของใบธงของข้าวพันธุ์กข41, ปทุมธานี1 และขาวดอกมะลิ105 ภายใต้การเพิ่มขึ้นของ CO2. ว. วิทย. กษ. 48 (1): 36–47.

Black, C.C. and C.B. Osmond. 2003. Crassulacean acid metabolism photosynthesis: working the night shift. Photosynth Res. 76 (1–3): 329–341.

Chen, L.S., Q. Lin and A. Nose. 2002. A comparative study on diurnal changes in metabolite levels in the leaves of three crassulacean acid metabolism (CAM) species, Ananas comosus, Kalanchoëëdaigremontiana and K. pinnata. J. Exp. Bot.53(367):341–350.

Cote,F.X., M. Andre., M.Folliot., D. Massimino and A. Daguenet. 1989. CO2 and O2 exchanges in the CAM plant Ananas comosus (L.) Merr. Determination of total and malate–decarboxylation–dependent CO2 assimilation rates: study of light O2 uptake. Plant Physiol. 89 (1): 61–68.

Cushman, J.C. 2001. A Plastic Photosynthetic Adaptationto Arid Environments. Plant Physiol. 127 (4): 1439-1448.

De Mattos, E. A., Grams T. E. E., E. Ball, A.C. Franco, A. Haag–Kerwer, B. Herzog, F. R. Scarano and U. Lüttge. 1997.

Diurnal patterns of chlorophyll a fluorescence and stomatal conductance in species of two types of coastal tree vegetation in southeastern Brazil. Trees. 11: 363–369.

Dodd, A. N., A. M. Borland, R. P. Haslam, H. Griffiths and K. Maxwell. 2002. Crassulacean acid metabolism: plastic, fantastic. J. Exp. Bot. 53: 569–580.

Franco, A. C., B. Herzog, C. Hübner, E. A. De Mattos, F. R. Scarano, E. Ball, U. Lüttge. 1999. Diurnal changes in chlorophyll a fluorescence, CO2–exchange and organic acid decarboxylation in the tropical CAM tree Clusia hilariana. Tree Physiol. 19: 635–644.

Farquhar, G.D., S. von Caemmerer and J.A.Berry. 1980. A biochemical-model of photosynthetic CO2 assimilation in leaves of C3 species. Planta. 149 (1): 78–90.

Genty, B.,J.M. Briantaisand N.R. Baker. 1989.Therelationshipbetweenthequantum

yield of photosynthetic electron transportandquenchingofchlorophyll fluorescence. Biochim. Biophys. Acta - Gen. Subj. 990 (1): 87–92.

Griffiths, H., W. E. Robe, J. Girnus and K. Maxwell. 2008. Leaf succulence determines the interplay between carboxylase systems and light use during Crassulacean acid metabolism in Kalanchoe species. J Exp Bot. 59 (7): 1851–1861.

LI–COR. 2011. Instruction Manual for Using the LI-6400/LI-6400XT Portable Photosynthesis System, OPEN Software Version 6.2. LI–COR Biosciences Inc., Nebraska. 1324 p.

Lüttge, U. 1989. Carbondioxide Concentrating Mechanisms and Evolution of CAM in Vascular Epiphytes. Pages 42–86. In: Vascular Plants as Epiphytes Evolution and Ecophysiology. Springer–Verlag Berlin Heidelberg, Germany.270 p.

Malezieux E., F. E. Cote and D. P. Bartholomew. 2003. Crop Environment, Plant Growth and Physiology. Pages 69–107. In: The Pineapple Botany, Production and Uses. University of Hawaii at Manoa Honolulu. CABI Publishing. USA. 301 p.

Nobel, P. S. and E. de la Barrera. 2004. CO2 uptake by the cultivated hemiepiphytic cactus, Hylocereus undatus. . Ann. appl. Biol. 144 (1): 1–8.

Ritchie, R. J. and S. Bunthawin. 2010b. Photosynthesis in Pineapple (Ananas comosus (L.) Merr) Measured Using PAM (Pulse Amplitude Modulation) Fluorometry. Tropical Plant Biol. 3(4): 193–203.

Vieira, D.A.P., T.A. Portes, E. Stacciarini -Seraphin and J.B. Teixeira. 2010. Fluorescence andlevelsof chlorophyll in pineapple plants cv. péérola submitted to different concentration of ammonium sulphate. Rev. Bras. Frutic. 32 (2):360–368.

von Caemmerer, S. 2000. Biochemical models of leaf photosynthesis. CSIRO Publishing. 165 p.

ดาวน์โหลด

เผยแพร่แล้ว

2020-10-15

รูปแบบการอ้างอิง

ชื่นนคร พ. ., & ยิ่งชัชวาลย์ ส. (2020). อัตราตรึง CO2 สุทธิ ปริมาณกรดในใบ และโฟโตเคมีในรอบวันของใบสับปะรดพันธุ์ปัตตาเวีย. วารสารวิชาการเกษตร, 38(3). https://doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2020.23

ฉบับ

ประเภทบทความ

งานวิจัย