Como principal determinante de la productividad de las plantas, la fotosíntesis se ha considerado durante mucho tiempo como un objetivo para la mejora en los programas de fitomejoramiento. Sin embargo, mientras que la fotosíntesis es relativamente fácil de medir directamente a escala de hoja utilizando instrumentos portátiles de intercambio de gases, la medición a escala de campo o de ecosistema de esa manera es inviable. Esto ha llevado a los investigadores a investigar nuevas técnicas menos directas que podrían permitir la medición de la fotosíntesis en una variedad de escalas.

La fluorescencia de clorofila inducida por energía solar (SIF) es una herramienta prometedora para estimar la fotosíntesis de forma remota (es decir, desde un satélite) midiendo la luz fluorescente de los pigmentos de clorofila de las plantas. Sin embargo, la relación mecánica entre SIF y la fotosíntesis sigue sin estar clara.

(A) Esquema de vista lateral de la placa de cámara de hoja LI-6800 modificada con fibra óptica de espectrómetro insertada. (B) Esquema de la vista superior de la placa modificada, que destaca la orientación del orificio perforado de 1.5 mm en referencia al orificio del sensor de temperatura. (C) Foto del sistema modificado con fibra óptica insertada en la cámara de la hoja. Crédito de la imagen: Meeker et al.

En su reciente artículo en AoBP, Meeker et al. describir las modificaciones que hicieron a dos sistemas comunes de intercambio de gases que les permiten medir SIF y la fotosíntesis simultáneamente a nivel de hoja. Los instrumentos de intercambio de gases LI-COR LI-6800 y WALZ GFS-3000 se modificaron con un espectrómetro de infrarrojo cercano visible (VIS-NIR) para medir la fluorescencia activa y pasiva simultáneamente. Mientras que el sistema WALZ se limita principalmente al uso en el laboratorio, el sistema LI-COR es altamente portátil y se puede usar en el campo.

Esta nueva herramienta se puede utilizar para desarrollar una comprensión más profunda entre la fluorescencia de la clorofila y la fotosíntesis a diferentes escalas. Si bien los autores probaron el sistema con solo una especie de planta en este trabajo, esperan que la investigación futura con estos dispositivos pueda analizar múltiples especies con el objetivo de avanzar en la comprensión de los mecanismos biológicos de SIF. El uso de este dispositivo en el campo con mediciones simultáneas basadas en torres también ayudará a determinar qué tan adecuado es el SIF para la medición de los rasgos fotosintéticos en las escalas de todo el campo y del ecosistema.

Este artículo de Herramientas se publicó en el AoBP Número especial titulado Fluorescencia inducida por energía solar: desde la hoja hasta más allá del dosel.