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• W2024076245 abstract "In the present study, plant traits related to the photosynthetic capacity at the whole plant level were compared during grain filling in two maize genotypes with different nitrogen (N) efficiency. The plants were grown in a greenhouse in large root containers and supplied either with suboptimal or optimal rates of N fertilizer. Suboptimal N supply reduced total plant biomass at maturity (47 days (d) after flowering) by 29 % for the efficient genotype and by 36 % for the inefficient genotype. Suboptimal N supply reduced leaf growth of both genotypes. The reduction of leaf area was less severe in the N-efficient genotype, despite of lower N content in the leaves. This indicates lower sensitivity of leaf growth towards internal N limitation in the efficient genotype. At low N supply, the green leaf area per plant gradually decreased after flowering in both genotypes, because of loss of chlorophyll during leaf senescence. The rate of net photosynthesis per unit leaf area (A) was reduced at low in comparison with high N supply. The ratio of A/leaf N content or leaf chlorophyll content was higher in the efficient genotype, indicating more efficient utilization of internal N for photosynthesis. At the end of grain filling, low N supply led to enhanced intercelluar CO2 concentrations (Ci) in the leaves, indicating limitation of CO2 assimilation by carboxylation rather than by stomatal resistance. The N deficiency-induced increase of Ci was less pronounced in the efficient genotype. Furthermore, higher photosynthetic rate of the efficient genotype at suboptimal N supply was associated with lower contents of reducing sugars and sucrose in the leaves, whereas starch content was higher than in the inefficient genotype. The ability to avoid excessive sugar accumulation in the leaves under N deficiency might be related to higher photosynthetic N efficiency. Einfluss des Stickstoffangebots auf die Photosynthese während der Kornfüllung bei zwei Maisgenotypen mit unterschiedlicher N-Effizienz Während der Kornfüllungsphase wurden bei zwei Maisgenotypen mit unterschiedlicher N-Effizienz Blatteigenschaften gemessen, die für die photosynthetische Leistungsfähigkeit von Bedeutung sind. Die Pflanzen wurden in einem Gewächshaus in großen Wurzelkästen bei optimalem und suboptimalem N-Angebot angezogen. Suboptimales N-Angebot verringerte die Gesamtpflanzenbiomasse zur Reife (47 d nach der Blüte) beim effizienten Genotypen um 29 % und beim ineffizienten Genotypen um 36 %. Suboptimales N-Angebot verringerte bei beiden Genotypen das Blattwachstum. Die Reduktion des Blattwachstums war jedoch beim effizienten Genotypen trotz geringerer Blatt-N-Gehalte weniger stark ausgeprägt. Dies weist auf eine geringere Empfindlichkeit des Blattwachstums gegenüber endogener N-Limitierung hin. Bei geringem N-Angebot nahm die grüne Blattfläche pro Pflanze nach der Blüte bei beiden Genotypen aufgrund von Chlorophyllverlusten während der Blattsenseszens allmählich ab. Die Nettophotosyntheserate pro Einheit Blattfläche (A) war bei geringem im Vergleich zu hohem N-Angebot reduziert. Der Quotient von A/Blatt-N-Gehalt oder Blatt-Chlorophyllgehalt war beim effizienten Genotypen immer höher. Dies weist auf eine effizientere Nutzung des endogenen N für die Photosynthese hin. Am Ende der Kornfüllungsphase führte geringes N-Angebot zu einer Erhöhung des interzellulären CO2-Partialdruckes (Ci) in den Blättern. Dies ist ein Hinweis dafür, dass A durch die Carboxylierung limitiert wurde und nicht durch den stomatären Widerstand. Die durch N-Mangel induzierte Erhöhung von Ci war beim effizienten Genotypen wesentlich schwächer ausgeprägt. Außerdem war die höhere A des effizienten Genotypen bei suboptimalem N-Angebot mit geringeren Blattgehalten an reduzierenden Zuckern und Saccharose verbunden, während die Stärkegehalte höher waren als beim ineffizienten Genotypen. Diese Fähigkeit, bei N-Mangel übermäßige Zuckerakkumulation in den Blättern zu vermeiden, könnte ebenfalls zu der höheren photosynthetischen N-Effizienz beitragen." @default.
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