低碳環保？你首先要了解植物的呼吸作用

　　植物和動物一樣，也在日夜不停地呼吸。盡管植物沒有明顯的呼吸器官，但根莖葉的每一個細胞都在呼吸。這個過程消耗大量氧氣，并釋放出二氧化碳。然而，植物學家總是缺乏一種有效方法，來測定不同物種之間的這個能量生產過程如何變化。

　　近日，澳大利亞國立大學的研究人員首次開發出一種高通量方法，可以在黑暗中測量植物線粒體呼吸的速率。這種方法發表在《Plant Methods》雜志上，可以提供數據，幫助人們追蹤氣候變化，并改善作物開發。

　　“每年，植物通過光合作用吸收1200億噸的碳，但通過呼吸作用釋放一半的量，遠遠超過燃燒化石燃料所釋放的60-80億噸。如果我們想預測未來幾十年大氣中的碳積累，我們就需要解釋植物的呼吸過程，”這篇文章的通訊作者Owen Atkin解釋說。

　　黑暗狀態下的線粒體呼吸（Rdark）是一個關鍵的植物生理過程，因此，準確、高效地測定Rdark的速率變化對農藝和生態學研究很關鍵。然而，目前測定植物組織中Rdark的方法通常都是低通量的，無法滿足當前研究人員的需求。因此，Atkin領導的研究小組開發出一種自動熒光系統，可檢測多個氧氣消耗率。

　　研究人員從三種不同的植物中采集了根、莖和葉組織樣品，并將它們放在有專用蓋的密封管中，其中含有對氧敏感的熒光染料。他們利用機器人系統掃描了蓋子上的熒光信號，并記錄氧濃度隨著時間的推移而下降的水平。

　　這種高通量的熒光系統能夠在多個小時內穩定測量多個組織中的Rdark。與現有的方法相比，新方法快了10-26倍。這種技術也有著多方面的應用。它可以快速篩選138種小麥基因型的Rdark，也可以通過地上和地下器官的同時測定，定量整個植物的Rdark，而這是目前難以實現的。

　　另一名作者、來自西澳大利亞大學的Brendan O’Leary表示：“我們發現了物種內和物種之間的大量呼吸變化，這讓我們對它的篩選潛力感到興奮。育種人員現在可以對種子大小、種子數量和生長速率進行遺傳選擇，但快速測定不同作物的呼吸效率，這又增加了一個新層面。”

　　研究人員表示，他們正利用此系統來分析可能與呼吸變化相關的代謝物、蛋白質以及遺傳學。他們希望這可以為小麥育種開辟新方法，以提高整體的糧食產量。