Die Rolle von Sojabohnenschoten und -samen bei der Photosynthese

Stellen Sie sich Folgendes vor: Sie genießen eine Schüssel grünes Edamame und genießen den köstlichen Geschmack. Aber haben Sie sich jemals gefragt, warum diese Schoten grün sind? Schließlich bringen wir Chlorophyll, das für ihre Farbe verantwortliche Pigment, oft mit der Photosynthese in Blättern in Verbindung. Behalten Sie Ihr Edamame, denn Untersuchungen eines Teams der University of Illinois haben eine überraschende Antwort ergeben. Es stellt sich heraus, dass Chlorophyll in Sojabohnenschoten eine wichtige Rolle im Photosyntheseprozess der Pflanze spielt und erheblich zum Sojabohnenertrag beiträgt.

Viele Menschen untersuchen die Photosynthese in Pflanzenblättern, aber da die Schoten und unreifen Samen (Edamame) von Sojabohnenpflanzen ebenfalls grün sind, erhalten sie Chlorophyll und sollten ebenfalls untersucht werden.

„Mein Projekt konzentrierte sich ursprünglich auf die Optimierung der Photosyntheseeffizienz durch die Reduzierung des Chlorophyllspiegels in den Blättern, der die Produktionskapazität der Blätter übersteigt“, sagte Young Cho, Hauptautor und Postdoktorand des Projekts „Realizing Erhöhte Photosynthetic Efficiency“ (RIPE). „Ich bemerkte die grünen Sojabohnenschoten und wunderte mich über ihre Rolle, aber wir hatten Zweifel am Ausmaß des Beitrags der Schoten angesichts ihrer Lage unter dem oberen Blätterdach.“

Im Gegensatz zu Sojabohnenschoten befinden sich Gerstenkörner und Weizenkörner an der Spitze ihrer jeweiligen Pflanze. Daher waren frühere Studien, die zeigten, dass sie einen signifikanten Einfluss auf den Ertrag haben, nicht überraschend. Was Cho und das Ort Lab-Team herausgefunden und kürzlich veröffentlicht haben Pflanzenphysiologiewar, dass die Photosynthese von Schoten und Samen bemerkenswerte 13 Prozent des endgültigen Samengewichts (Ertrags) und neun Prozent der gesamten Photosynthese im Blätterdach der Sojabohne ausmacht.

„Dass Schoten und Samen zum Prozess der Photosynthese beitragen, selbst unter dem Blätterdach unter den gegenwärtigen landwirtschaftlichen Bedingungen, ist eine wesentliche Entdeckung“, sagte Cho. „Diese Forschung eröffnet neue Wege zum Verständnis der Bedeutung von Sojabohnenschoten in Photosyntheseprozessen, indem sie herkömmliche Vorstellungen in Frage stellt und neue Einblicke in die Optimierung der Pflanzenproduktivität bietet.“

Diese Arbeit ist Teil von Realizing Erhöhte Photosynthetic Efficiency (RIPE), einem internationalen Forschungsprojekt, das darauf abzielt, die globale Nahrungsmittelproduktion durch die Entwicklung von Nahrungsmittelpflanzen zu steigern, die die Sonnenenergie effizienter in Nahrungsmittel umwandeln.

Im nächsten Arbeitsschritt untersucht das Team, inwieweit die Sojabohnenschoten Kohlendioxid (CO2) aufnehmen und Sauerstoff abgeben, insbesondere im Vergleich zu den Blättern der Pflanze.