窒素固定マメ科植物結節における光合成の経済：2つの対照的な共生に関する観察

根結節によるC使用の経済は、2つの共生者であるVigna unguiculata（L.）Walpで調べられました。（Cv。Caloona）：Rhizobium CB756およびLupinus Albus L.（cv。ltra）：Rhizobium wu425初期の栄養成長の2週間にわたって。植物は、進化したCo（2）およびH（2）の収集のために、主要な根の結合ゾーンにキュベットが付着したマイナスN水培養で栽培されました。総植物Nおよび結節のCおよびNの増加、および木部および師部滲出液のC：Nの重量比は、植物集団からの定期的なサンプリングによって研究されました。2つの種でのCの分割と利用のために、項目別予算が構築されました。Cowpea Associationによって固定および同化されたミリグラムnごとに、1.54 +/- 0.26（標準誤差）ミリグラムCがCO（2）および無視できるH（2）が進化し、3.11ミリグラムの伝統Cの3.11ミリグラムが結合しました。ルパン協会の結節の同等の値は、CO（2）、0.22 +/- 0.05ミリグラムH（2）、および6.58ミリグラムの3.64 +/- 0.28ミリグラムCでした。輸出されたN化合物の合成、CのCのより小さな割り当て、COの低い進化のためのCのより少ない要件（2）。結節抽出物におけるホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼの活性と、サダカ共生の剥離結節による（14）Co（2）固定の速度（0.56 +/- 0.06および0.22ミリグラムCがCO（2）固定PER GRAM新鮮な重量あたりの新鮮な重量として大きかったそれぞれ時間）は、ルピン0.06 +/- 0.02および0.01ミリグラムCの場合、1時間あたりグラム新鮮な重量あたりのCO（2）を固定します。データの重要性は、ニトロゲナーゼ機能と関連する結節プロセスの理論的コストに関する現在の情報に関連して議論されました。

The economy of C use by root nodules was examined in two symbioses, Vigna unguiculata (L.) Walp. (cv. Caloona):Rhizobium CB756 and Lupinus albus L. (cv. Ultra):Rhizobium WU425 over a 2-week period in early vegetative growth. Plants were grown in minus N water culture with cuvettes attached to the nodulated zone of their primary roots for collection of evolved CO(2) and H(2). Increments in total plant N and in C and N of nodules, and C:N weight ratios of xylem and phloem exudates were studied by periodic sampling from the plant populations. Itemized budgets were constructed for the partitioning and utilization of C in the two species. For each milligram N fixed and assimilated by the cowpea association, 1.54 +/- 0.26 (standard error) milligrams C as CO(2) and negligible H(2) were evolved and 3.11 milligrams of translocated C utilized by the nodules. Comparable values for nodules of the lupin association were 3.64 +/- 0.28 milligrams C as CO(2), 0.22 +/- 0.05 milligrams H(2), and 6.58 milligrams C. More efficient use of C by cowpea nodules was due to a lesser requirement of C for synthesis of exported N compounds, a smaller allocation of C to nodule dry matter, and a lower evolution of CO(2). The activity of phosphoenolpyruvate carboxylase in nodule extracts and the rate of (14)CO(2) fixation by detached nodules were greater for the cowpea symbiosis (0.56 +/- 0.06 and 0.22 milligrams C as CO(2) fixed per gram fresh weight per hour, respectively) than for the lupin 0.06 +/- 0.02 and 0.01 milligrams C as CO(2) fixed per gram fresh weight per hour. The significance of the data was discussed in relation to current information on theoretical costs of nitrogenase functioning and associated nodule processes.