Published July 9, 2019 | Version v1
Publication Open

A general non-rectangular hyperbola equation for photosynthetic light response curve of rice at various leaf ages

Creators

  • 1. State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering
  • 2. Hohai University
  • 3. McGill University

Description

Abstract Photosynthetic light response (PLR) curves of leaves are usually fitted by non-rectangular hyperbola (NRH) equation, and those fitted NRH parameters may change with leaf aging. The objectives of this study were 1) to reveal the response of NRH parameters of rice leaves, light-saturated net photosynthetic rate ( P nmax ), quantum yield of assimilation ( φ ), dark respiration rate ( R d ) and convexity of the curve ( k ), to leaf age; and 2) to improve the performance of NRH equation in simulating the PLR curves for leaves at various ages. The PLR for rice leaves at ages of 3–53 days were measured, and the general NRH equation was developed by incorporating the relationship between NRH parameters and leaf age into the NRH equation. The results showed that the NRH parameters of P nmax , φ and R d increased rapidly to maximum at approximately 10 days and then declined linearly toward the age of 53 days. However, the value of k was not sensitive to leaf age. The general NRH equation can be used to simulate leaf PLR continuously along with leaf aging.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

عادة ما يتم تركيب منحنيات استجابة الضوء الضوئي التجريدي للأوراق بواسطة معادلة القطع الزائد غير المستطيل (NRH)، وقد تتغير معلمات NRH المجهزة مع شيخوخة الأوراق. كانت أهداف هذه الدراسة 1) الكشف عن استجابة معلمات NRH لأوراق الأرز، ومعدل التمثيل الضوئي الصافي المشبع بالضوء ( P nmax)، والعائد الكمي للاستيعاب ( φ )، ومعدل التنفس المظلم ( R d ) وتحدب المنحنى ( k )، لعمر الأوراق ؛ و 2) لتحسين أداء معادلة NRH في محاكاة منحنيات PLR للأوراق في مختلف الأعمار. تم قياس النسبة المئوية المرجحة لأوراق الأرز في الأعمار من 3–53 يومًا، وتم تطوير المعادلة العامة للصحة الإنجابية الطبيعية من خلال دمج العلاقة بين معلمات الصحة الإنجابية الطبيعية وعمر الورقة في معادلة الصحة الإنجابية الطبيعية. أظهرت النتائج أن معلمات NRH لـ P nmax و φ و Rd زادت بسرعة إلى الحد الأقصى عند حوالي 10 أيام ثم انخفضت خطيًا نحو عمر 53 يومًا. ومع ذلك، فإن قيمة k لم تكن حساسة لعمر الأوراق. يمكن استخدام معادلة NRH العامة لمحاكاة PLR للأوراق بشكل مستمر جنبًا إلى جنب مع شيخوخة الأوراق.

Translated Description (French)

Les courbes de réponse photosynthétique à la lumière (PLR) des feuilles sont généralement ajustées par l'équation de l'hyperbole non rectangulaire (NRH), et les paramètres NRH ajustés peuvent changer avec le vieillissement des feuilles. Les objectifs de cette étude étaient 1) de révéler la réponse des paramètres NRH des feuilles de riz, du taux photosynthétique net saturé de lumière ( P nmax ), du rendement quantique d'assimilation ( φ ), du taux de respiration sombre ( R d ) et de la convexité de la courbe ( k ), à l'âge des feuilles ; et 2) d'améliorer la performance de l'équation NRH dans la simulation des courbes PLR pour les feuilles à différents âges. Le PLR pour les feuilles de riz âgées de 3 à 53 jours a été mesuré, et l'équation générale NRH a été développée en incorporant la relation entre les paramètres NRH et l'âge des feuilles dans l'équation NRH. Les résultats ont montré que les paramètres NRH de P nmax , φ et R d augmentaient rapidement jusqu'à un maximum à environ 10 jours, puis diminuaient linéairement vers l'âge de 53 jours. Cependant, la valeur de k n'était pas sensible à l'âge des feuilles. L'équation générale NRH peut être utilisée pour simuler le PLR foliaire en continu avec le vieillissement foliaire.

Translated Description (Spanish)

Resumen Las curvas de respuesta a la luz fotosintética (PLR) de las hojas generalmente se ajustan mediante la ecuación de la hipérbola no rectangular (NRH), y los parámetros de NRH ajustados pueden cambiar con el envejecimiento de las hojas. Los objetivos de este estudio fueron 1) revelar la respuesta de los parámetros NRH de las hojas de arroz, la tasa fotosintética neta saturada de luz ( P nmax ), el rendimiento cuántico de asimilación ( φ ), la tasa de respiración oscura ( R d ) y la convexidad de la curva ( k ), a la edad de la hoja; y 2) mejorar el rendimiento de la ecuación NRH en la simulación de las curvas PLR para hojas a varias edades. Se midió el PLR para las hojas de arroz a las edades de 3–53 días, y la ecuación general de NRH se desarrolló incorporando la relación entre los parámetros de NRH y la edad de la hoja en la ecuación de NRH. Los resultados mostraron que los parámetros NRH de P nmax , φ y R d aumentaron rápidamente hasta el máximo aproximadamente a los 10 días y luego disminuyeron linealmente hacia la edad de 53 días. Sin embargo, el valor de k no era sensible a la edad de las hojas. La ecuación general de NRH se puede utilizar para simular la PLR de la hoja de forma continua junto con el envejecimiento de la hoja.

Files

s41598-019-46248-y.pdf.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:9292e14e1f4df0a274fb68014e576ff8
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
معادلة القطع الزائد العامة غير المستطيلة لمنحنى استجابة الضوء الضوئي للأرز في مختلف أعمار الأوراق
Translated title (French)
Une équation générale de l'hyperbole non rectangulaire pour la courbe de réponse à la lumière photosynthétique du riz à différents âges foliaires
Translated title (Spanish)
Una ecuación general de hipérbola no rectangular para la curva de respuesta a la luz fotosintética del arroz en varias edades de las hojas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2956989452
DOI
10.1038/s41598-019-46248-y

Is supplement to
https://openalex.org/W4289204363 (Other)
https://openalex.org/W3022534700 (Other)
https://openalex.org/W2895241666 (Other)
https://openalex.org/W2803739483 (Other)
https://openalex.org/W242757500 (Other)
https://openalex.org/W2390599813 (Other)
https://openalex.org/W2377795586 (Other)
https://openalex.org/W2377427120 (Other)
https://openalex.org/W2357624386 (Other)
https://openalex.org/W1952501805 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1167042619
  • https://openalex.org/W1986544925
  • https://openalex.org/W1987517948
  • https://openalex.org/W1996791002
  • https://openalex.org/W2014109826
  • https://openalex.org/W2024102005
  • https://openalex.org/W2031883452
  • https://openalex.org/W2041002676
  • https://openalex.org/W2041550544
  • https://openalex.org/W2046857879
  • https://openalex.org/W2046951035
  • https://openalex.org/W2052070207
  • https://openalex.org/W2053860338
  • https://openalex.org/W2057314720
  • https://openalex.org/W2060783799
  • https://openalex.org/W2076623750
  • https://openalex.org/W2077440855
  • https://openalex.org/W2093508922
  • https://openalex.org/W2106019734
  • https://openalex.org/W2107405831
  • https://openalex.org/W2113389258
  • https://openalex.org/W2115436074
  • https://openalex.org/W2119420451
  • https://openalex.org/W2120681664
  • https://openalex.org/W2135063946
  • https://openalex.org/W2136331834
  • https://openalex.org/W2153462515
  • https://openalex.org/W2156956984
  • https://openalex.org/W2158680181
  • https://openalex.org/W2208503665
  • https://openalex.org/W2403995140
  • https://openalex.org/W2475698673
  • https://openalex.org/W2505067519
  • https://openalex.org/W2567684603
  • https://openalex.org/W2765504371
  • https://openalex.org/W2802292425
  • https://openalex.org/W2803740056
  • https://openalex.org/W337410125
  • https://openalex.org/W4250826323