Metabolism is the major driver of hydrogen isotope fractionation recorded in tree-ring glucose of Pinus nigra

Wieloch, Thomas,1979-Umeå universitet,Institutionen för medicinsk kemi och biofysik (författare)

- Stable isotope abundances convey valuable information about plant physiological processes and underlying environmental controls. Central gaps in our mechanistic understanding of hydrogen isotope abundances impede their widespread application within the plant and Earth sciences.- To close these gaps, we analysed intramolecular deuterium abundances in glucose of Pinus nigra extracted from an annually resolved tree-ring series (1961 to 1995).- We found fractionation signals at glucose H1 and H2 introduced by closely related metabolic processes. These signals (and thus metabolism) respond to drought and atmospheric CO2 concentration beyond a response change point. They explain ≈60% of the whole-molecule deuterium variability. Altered metabolism is associated with below-average yet not exceptionally low growth.- We propose the signals are introduced at the leaf-level by changes in sucrose-to-starch carbon partitioning and anaplerotic carbon flux into the Calvin-Benson cycle. In conclusion, metabolism can be the main driver of hydrogen isotope variation in plant glucose.

NATURVETENSKAP Biologi Biofysik hsv//swe
NATURAL SCIENCES Biological Sciences Biophysics hsv//eng
NATURVETENSKAP Biologi Botanik hsv//swe
NATURAL SCIENCES Biological Sciences Botany hsv//eng
anaplerotic flux
Calvin-Benson cycle
change point
glucose-6-phosphate shunt
hydrogen stable isotopes; intramolecular isotope analysis; oxidative pentose phosphate pathway
sucrose-to-starch carbon partitioning

Grabner, Michael (författare)
Augusti, Angela (författare)
Serk, Henrik,1980-Umeå universitet,Institutionen för medicinsk kemi och biofysik(Swepub:umu)hese0007 (författare)
Ehlers, Ina (författare)
Yu, Jun,1962-Umeå universitet,Institutionen för matematik och matematisk statistik(Swepub:umu)juyu0002 (författare)
Schleucher, Jürgen,ProfessorUmeå universitet,Institutionen för medicinsk kemi och biofysik(Swepub:umu)jusc0001 (författare)
Umeå universitetInstitutionen för medicinsk kemi och biofysik (creator_code:org_t)

Av författaren/redakt...: Wieloch, Thomas, ...; Grabner, Michael; Augusti, Angela; Serk, Henrik, 19 ...; Ehlers, Ina; Yu, Jun, 1962-; visa fler...; Schleucher, Jürg ...; visa färre...

Om ämnet

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.