C3およびC4植物の暗呼吸中に炭素同位体分別は起こらない

暗呼吸中に起こる可能性のある炭素同位体分別の大きさを、C3植物である普通豆（Phaseolus vulgaris L.）とC4植物であるトウモロコシ（Zea mays L.）の成熟葉から分離したメソフィル細胞を用いて調査しました。温室で育てられた葉からメソフィルのプロトプラストを抽出し、既知のδ13C値を持つ異なる炭水化物基質（フルクトース、グルコース、およびスクロース）を含む培養液で培養しました。暗所でのインキュベーション後にプロトプラストから生成されたCO2を収集、精製し、その炭素同位体比を分析しました。基質と呼吸されたCO2の同位体比の観察から、これらの基質の代謝に関連する炭素同位体分別を計算しました。10の治療組み合わせのうち8つでは、炭素同位体比の分別が0と有意に異ならないことが示されました。残りの2つの治療組み合わせでは、炭素同位体比の分別が1パーミルでした。これらの結果から、フルクターゼ、グルコース、またはスクロースが呼吸基質として使用される際には、ミトコンドリアの暗呼吸中に有意な炭素同位体分別は存在しないと結論付けました。