空气NH3增高情况下不同形式氮源对荫香光合作用和氮利用的影响

 生长在供给NO-3 N、NH+4 N和NH4NO3 N氮源下的荫香（Cinnamomum burmanni）幼树暴露在增高空气NH3浓度下30 d。利用气体交换测定和氮分析研究了植株的光合作用、氮利用和氮在光合过程一些组分中的分配,根据Farquhar-von Caemmerer模式得出相关光合参数。结果表明在增高空气NH3下生长于NO-3 N的植株Rubisco最大羧化速率（Vcmax）和最大光合电子传递速率（Jmax）较正常空气下的高,但生长于NH+4 N和NH4NO3 N的植株则较正常空气下的低。无论生长于何种形式氮下的植株,在空气NH3增高下以单位叶面积为基准的叶氮含量（Na）显著增高（p<0.05）。在增高空气NH3下,生长于NO-3 N下的植株,其类囊体氮量（NT）、Rubisco氮（NR）和结合于光合电子传递链的氮（NE）的含量较正常空气下的增高（p<0.05）;而生长于NH+4 N和NH4NO3 N下的植株则较正常空气下的低。表明在空气NH3增高下生长于NO－3 N的植株能有效地利用氮合成光合过程必要的组份,而生长于NH+4 N和NH4NO－3 N的植株氮在NT、NR和NE的分配受到部分限制。在空气NH3增高下生长于NO－3 N和NH4NO3 N的植株,其以单位干重为基准的有机氮量较正常空气下的高,但生长于NH+4 N的植株则较正常空气下的低,此外在空气NH3增高下生长于NO－3 N的植株的可溶性蛋白氮较正常空气下增高,而生长在NH+4 N的植株亦见降低。结果表明空气NH3增高可能有利于NO－3 N下生长的荫香植株利用空气中的氮,促进叶片光合速率提高,而空气NH3增高能抑制NH+4 N或NH4NO3 N下生长的荫香植株光合作用和氮的利用和再分配。     

UV-B辐射对香蕉光合作用和不同氮源利用的影响

生长在NO3^--N、NH4^--N和NH4NO3－N的香蕉叶片有相近似的最大光合速率,UV－B辐射引起生长在不同氮源的香蕉叶片光合速率、表现量子产率和光肥利用效率的降低。UV－B辐射使生长在不同氮源的植株叶面积干重和叶氮含是降低。生长在NH4^--N的植株Vcmax和Jmax均较生长在其它氮源的高。UV－B辐射引起生长在NH4^-N的植株Vcmax和Jmax降低较相同处理的NO3^-－N和NH4NO3－N植株明显,表明生长在NH4^ －N的香蕉对UV－B辐射更加敏感。UV－B辐射改变植株的叶片的碳氢比和碳氮比。经过UV－B辐射处理的NH4^ －N生长植株的碳氮生长在NO3^--N和NH4NO3－N的低。UV－B辐射可能改变植株对不同氮源的吸收利用,从而引起碳氮代谢和酸碱调节的变化。UV－B辐射降低叶氮在Rubisco和生物力能学组分的分配系数,可能使这些组分合成减少,使叶片光调节的变化。UV－B辐射降低叶氮在Rubisco和生物力能学组分的分配系数,可能使这些组分合成减少,使叶片光合速率下降。结果表明,生长在不同氮源的香蕉植树对UV－B辐射有不同响应,NH4^ -N有利于主要光合参数增高,但其对UV－B辐射亦最为敏感。氮供应受限制或植株生长在中性盐如NH4NO3－N则对UV－B辐射不甚敏感。     

不同氮源下生长的柚树叶片光合参数对高浓度CO2驯化作用的比较

比较研究了在不同形式氮源下生长柚树叶片光合对高浓度 CO2 驯化过程中有关参数变化。植株生长在人工混成土壤中 ,分别浇灌含有 2 mmol L- 1N的 NO- 3 - N,NH+ 4 - N和 NH4 NO3- N溶液。空气 CO2 增高处理时向生长植株的开顶透明罩中通入 74.4Pa CO2 ,以空气 CO2 生长的植株为对照。利用 CI- 30 1 ( CID,Inc) CO2 气体交换系统测定叶片光合速率和通过光合作用相关响应曲线计算光合参数。结果表明 ,在 CO2分压倍增下 ,NO- 3 - N生长植株光饱和光合速率较大气 CO2 分压下的高。而生长在 NH+ 4 - N和 NH4 NO3- N的植株光合速率与大气 CO2 分压下的相近 ,表现对高 CO2 的驯化。在空气 CO2 倍增下无论供给何种形式氮源并不影响Γ* ,但可增高 Rd( P<0 .0 5 )。 CO2 分压倍增下供给 NO- 3 - N植株的 Vcmax和 Jmax较大气分压相应的植株高 ,而 NH+ 4 - N和 NH4 NO3- N植株则与大气 CO2分压的相应植株相似 ( P>0 .0 5 )。无论供给何种形式氮源 ,生长在空气 CO2 分压倍增下不改变叶片单位面积干重 ,叶绿素含量和叶片中氮在 Rubisco、生物能学组分和捕光色素复合体组分的分配系数 ;但能改变叶片中氮含量。植物对高 CO2 的驯化可能受到不同形式氮利用性的影响 ,在对高 CO2 驯化过程亦反映叶片中氮在不同光合功能组分     

供氮和增温对倍增二氧化碳浓度下荫香叶片光合作用的影响

供给0～0.6 mg N的盆栽荫香(Cinnamomum burmannii)幼树分别生长在倍增CO ₂(+CO₂,731 μmol·mol^-1)和正常空气CO ₂浓度(CO ₂,365 μmol·mol^-1)的生长箱内,昼夜温度分别为25/23 ℃和32/25 ℃,自然光照下生长30 d.以生长在CO₂和25/23 ℃下的植株为对照研究增温和氮对+CO₂叶片光合作用的影响.结果表明,在+CO₂和25/23 ℃下无氮和氮处理植株的平均光合速率(Pnsat)较+CO₂和32/25 ℃下的叶片高5.1%,温度增高降低叶片Pnsat;而Pnsat随供氮而增高.在+CO₂条件下,生长在32/25 ℃下的叶片Rubisco最大羧化速率(Vcmax)和最大电子传递速率(Jmax)较25/23 ℃下的低(P＜0.05),温度增高降低+CO₂下叶片的Vcmax和Jmax在+CO2下叶片光合呼吸速率(Rp)较低,生长温度增高提升Rp.在CO₂下生长温度从25/23 ℃增至32/25 ℃,叶片的Rubisco含量(NR)和Rubisco活化中心浓度(M)降低,而供氮能增高NR和M.供氮能减缓温度增高对倍增CO₂下荫香叶片光合作用的限制.     

不同光强下焕镛木和观光木的光合参数变化

 生长在全日光强下的焕镛木(Woonyoungia septentrionalis)和观光木(Tsoongiodendron lotungensis)幼树叶片的最大光合速率、表观量子产率和光能转换效率均较生长在40%和20%日光强的高。当生长光强从全日光强降低至40%日光强时,焕镛木的表观量子产率和光能转换效率分别降低13.1%和6.3%,而观光木则相应分别降低23.8%和33.4%。生长光强降低至40%日光强时,焕镛木的Rubisco最大羧化速率(Vcmax)未见变化;而最大电子传递速率（Jmax）则降低14.1%,表明Jmax对光强降低的响应较Vcmax敏感。当生长光强从全日光强降低到40%和20%日光强时,观光木的Vcmax分别降低7.7%和31.7%,而Jmax则分别降低9.7%和42%。光强从全日光强降低至40%日光强,焕镛木叶氮在Rubisco和捕光叶绿素蛋白复合体中的分配系数没有明显改变,而叶氮在生物力能学组分中的分配系数降低则较为明显（20.4%）,表明生长光强降低对叶氮在光合电子传递链组分分配的影响较在Rubisco的大。结果表明,焕镛木表现阳生树种特性,在迁地保育中宜选择向阳小生境种植,而观光木较耐荫,可种植在较遮荫的环境。     

柚树叶片CO2驯化的光合参数变化

柚树(Citrus grandis)幼树生长在砂和磋石的生长介质,每周供给0.05mmol P(正常P,P)和0．1mmol P(高磷,2P)的营养液．植株分别生长在空气CO2分压(约39Pa)和倍增CO2分压(81±5Pa)下45d,利用CI-301PS(CID,Inc)光合作用测定系统在较高光强(1150μmol·m^-2·s^-1)下测定叶片光合速率并得出的Pn-Pi关系曲线和在较高CO2分压(PCO2,56Pa)下得出Pn-PAR关系曲线计算有关光合参数。结果表明,大气CO2分压下2P植株最大光合速率较P植株高13．3％,倍增CO2分压下,无论P或2P植株最大光合速率较大气CO2分压下相应植株低,但在倍增CO2分压下2P植株较P植株高,且2P植株有较P植株高的表观量子产率和光能利用效率(P<0．05),但并不改变г^*、Rd和Rubisco羧化速率(Vc)和氧速率的比率(P>0．05)在大气CO2分压下2P植株的Vcmax和Jmax较P植株分别高83％和12．5％,在倍增CO2分压下2P植株的Vcmax和Jmax均较P植株高,柚树在高CO2驯化中改变叶N在Rubisco和捕光组分分配系数,但不改变叶N在光合电子传递链的分配系数,结果表明,增加P供给可以促进高CO2分压下光合碳循环中P的周转,提高倍增CO2分压下植株的光合速率,调节柚树叶片的CO2驯化的光合参数。     

施氮和大气CO2浓度升高对小麦旗叶光合电子传递和分配的影响

采用开顶式气室盆栽培养小麦,设计2个大气CO2浓度(正常:400 μmol.mol-1;高:760 μmol·mol-1)、2个氮素水平(0和200 mg·kg-1土)的组合处理,通过测定小麦抽穗期旗叶氮素和叶绿素浓度、光合速率(Pn)-胞间CO2浓度(C1)响应曲线及荧光动力学参数,来测算小麦叶片光合电子传递速率等,研究了高大气CO2浓度下施氮对小麦旗叶光合能量分配的影响.结果表明:与正常大气CO2浓度相比,高大气CO2浓度下小麦叶片氮浓度和叶绿素浓度降低,高氮处理的小麦叶片叶绿素a/b升高.施氮后小麦叶片PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ反应中心最大量子产额(Fv'/Fm')、PSⅡ反应中心的开放比例(qr)和PSⅡ反应中心实际光化学效率(φPSⅡ)在大气CO2浓度升高后无明显变化,虽然叶片非光化学猝灭系数(NPQ)显著降低,但PSⅡ总电子传递速率(JF)无明显增加;不施氮处理的Fv'/Fm'、φPSⅡ和NPQ在高大气CO2浓度下显著降低,尽管Fv/Fm和qp无明显变化,JF仍显著下降.施氮后小麦叶片JF增加,参与光化学反应的非环式电子流传递速率(Jc)明显升高.大气CO2浓度升高使参与光呼吸的非环式电子流传递速率(J0)、Rubisco氧化速率(V0)、光合电子的光呼吸/光化学传递速率比(J0/Jc)和Rubisco氧化/羧化比(V0/Vc)降低,但使Jc和Rubisco羧化速率(Vc)增加.因此,高大气CO2浓度下小麦叶片氮浓度和叶绿素浓度降低,而增施氮素使通过PSⅡ反应中心的电子流速率显著增加,促进了光合电子流向光化学方向的传递,使更多的电子进入Rubisco羧化过程,Pn显著升高.     

柚树(Citrus grandis)叶片光合作用对补增UV-B辐射的响应

生长在人工光照 4 0 0μmol m- 2 s- 1 下的柚树幼树光合速率的最大值为 1 0 .2± 0 .5μmol m- 2 s- 1 ;而补增UV-B辐射 ( 3.8-4 .2μW cm- 2 ,2 4 5～ 2 97nm,4 5d)的叶片则为 6.4± 0 .8μmol m- 2 s- 1 ,较对照植株降低37.2 %。对照植物的表观量子产率 (固定 mol CO2 mol- 1量子 )为 0 .0 75± 0 .0 1 2 ,而经 UV-B辐射处理植株则为0 .0 4 1± 0 .0 0 8,明显较对照植株低。UV-B辐射处理使植株叶片的光呼吸和不包括光呼吸的 CO2 补偿点增高。对照植株叶片的最大值的 CO2 羧化速率 (μmol m- 2 s- 1 )为 57.1± 1 .5μmol m- 2 s- 1 ,较 UV-B辐射处理的高30 .9% ,而 UV-B辐射处理的植株的光合电子传递速率较对照低 30 %。同时 UV-B辐射植株叶片有较低的光能转化效率 ,其较对照低 39.1 % ,叶片亦含有较低的叶绿素含量。结果表明 ,UV-B辐射明显抑制叶片光合羧化速率和光合电子传递速率 ,UV-B辐射可能抑制包括 Rubisco羧化作用在内的多个光合生理过程 ,降低叶片光合速率。柚树叶片对 UV-B辐射敏感 ,选育抗 UV-B辐射的柚树品种势在必行。     

高氮和低光强限制南亚热带森林演替树种的光合能量利用

本文利用CO2交换系统和叶绿素荧光方法研究南亚热带森林的阳生或群落演替早期树种荷木（Schima superba）、中生性或群落演替中期树种红椎（Castanopsis hystrix）和耐荫或群落演替后期树种黄果厚壳桂（Cryptocarya concinna）的叶片光合速率和光合能量利用对高氮和光强的响应．3种供试树种在高氮和高光强下（HNHL）植株叶片的净光合速率（Po）比在低氮和高光强（LNHL）下高,低氮限制了高光强下植株叶片的Pn;高氮和低光强下（HNLL）的植株也有明显低的Pn,低光强限制了高氮下植株的Pn．Pn对氮的响应依赖于氮的水平和生长的光强状况．荷木和红椎的HNHL,LNHL和HNLL植株叶片有相似的F＇v/F＇m而黄果厚壳桂HNHL植株的F＇v/F＇m《较LNHL和HNLL高（P〈0．05）．在光强0～1200μmol·photo．m^-2．s^-1,黄果厚壳桂的HNHL植株有高的光化量子产率（△／F＇m）,而这一效应并不反映在阳生树种荷木和中生性树种红椎上．在光强0～2000μmol·photo·m^-2．s^-1,荷木的LNHL植株叶片用于光化反应的吸收光能占18．2％,较HNHL高,并显著高于HNLL（P〈0．05）;红椎的LNHL植株亦有较HNHL和HNLL植株高的光化能量利用,而黄果厚壳桂的HNHL植株的光化能量利用部分则较LNHL和HNLL高．3种供试树种的HNLL植株均有低的光化能量利用和光合电子传递速率．高氮和低光强对耐荫或群落演替的后期树种黄果厚壳桂光合能利用的影响较群落演替的早期树种荷木和中期树种红椎大．在当前氮沉降的持续增高和频繁出现的阴霾或灰霾天气情况下,氮沉降可能会导致南亚热带耐荫性树种的退化,而演替早期树种和中期树种有较好的忍耐性,从而能够竞争到更多的资源成为生态系统的优势种．因此,氮沉降可能导致地带性森林群落退化,也可能会减缓植物群落的正向演替进程．     

柚树叶片CO2驯化的光合参数变化

柚树(Citrus grandis)幼树生长在砂和石至石的生长介质.每周供给0.05mmol P(正常P,P)和0.1mmol P(高磷,2P)的营养液.植株分别生长在空气CO₂分压(约39Pa)和倍增CO₂分压(81±5Pa)下45d.利用CI-301PS(CID,Inc)光合作用测定系统在较高光强(1150μmol·m^-2·s^-1)下测定叶片光合速率并得出的Pn-Pi关系曲线和在较高CO₂分压(PCO₂,56Pa)下得出Pn-PAR关系曲线计算有关光合参数.结果表明,大气CO₂分压下2P植株最大光合速率较P植株高13.3%,倍增CO₂分压下,无论P或2P植株最大光合速率较大气CO₂分压下相应植株低,但在倍增CO₂分压下2P植株较P植株高.且2P植株有较P植株高的表观量子产率和光能利用效率(P<0.05),但并不改变Γ^*、Rd和Rubisco羧化速率(Vc)和氧速率的比率(P>0.05).在大气CO₂分压下2P植株的V_cmax和J_max较P植株分别高8.3%和12.5%.在倍增CO₂分压下2P植株的V_cmax和J_max均较P植株高.柚树在高CO₂驯化中改变叶N在Rubisco和捕光组分分配系数,但不改变叶N在光合电子传递链的分配系数,结果表明,增加P供给可以促进高CO₂分压下光合碳循环中P的周转,提高倍增CO₂分压下植株的光合速率.调节柚树叶片的CO₂驯化的光合参数.     

大气CO2浓度升高对香蕉光合作用及光合碳循环过程中叶氮分配的影响

生长在高CC2浓度(700±56μl     

Expression of characteristics of ammonium nutrition as affected by pH of the root medium

To study the effect of root-zone pH on characteristic responses of NH4+ -fed plants, soybeans (Glycine max?L.? Merr. cv. Ransom) were grown in flowing solution culture for 21 d on four sources of N (1.0 mol m-3 NO3-, 0.67 mol m-3 NO3- plus 0.33 mol m-3 NH4+, 0.33 mol m-3 NO3- plus 0.67 mol m-3 NH4+, and 1.0 mol m-3 NH4+) with nutrient solutions maintained at pH 6.0, 5.5, 5.0, and 4.5. Amino acid concentration increased in plants grown with NH4+ as the sole source of N at all pH levels. Total amino acid concentration in the roots of NH4+ -fed plants was 8 to 10 times higher than in NO3(-)-fed plants, with asparagine accounting for more than 70% of the total in the roots of these plants. The concentration of soluble carbohydrates in the leaves of NH4+ -fed plants was greater than that of NO3(-)-fed plants, but was lower in roots of NH4+ -fed plants, regardless of pH. Starch concentration was only slightly affected by N source or root-zone pH. At all levels of pH tested, organic acid concentration in leaves was much lower when NH4+ was the sole N source than when all or part of the N was supplied as NO3-. Plants grown with mixed NO3- plus NH4+ N sources were generally intermediate between NO3(-)- and NH4+ -fed plants. Thus, changes in tissue composition characteristic of NH4+ nutrition when root-zone pH was maintained at 4.5 and growth was reduced, still occurred when pH was maintained at 5.0 or above, where growth was not affected. The changes were slightly greater at pH 4.5 than at higher pH levels.     

氮素形态对树木养分吸收和生长的影响

由于NH₄⁺-N和NO₃^--N形态的差异,二者对树木养分吸收和生长发育的影响不同,树木常表现出对NH₄⁺-N和NO₃^--N的选择性吸收,树种对NH₄⁺-N和NO₃^--N吸收的偏好特性可能与生长地的土壤pH有关,来自于酸性土壤的树种通常具有喜NHON的特性,而来自于中性或碱性土壤的树种常表现出喜NO₃^--N的趋势,由于NH₄⁺-N和NO3^--N所带电荷的差异,通常NH₄⁺-N有利于阴离子的吸收,而NO3^--N则促进阳离子的吸收,在有些情况下,NH₄⁺-N会抑制NO₃^--N的吸收,但抑制的机制目前还不清楚,树木吸收NH₄⁺-N时,引起根际pH下降,相反吸收NO₃^--N时根际pH升高,根际pH变化可以改变土壤养分的有效性,并影响树木对养分的吸收利用,树木对NH₄⁺-N和NO₃^--N的生长反应不同,有些喜NH₄⁺-N的针叶树在供应NH₄⁺-N时生长较好,多数植物在同时供应NH₄⁺-N和NO₃^--N时生长量最大,有些树种在同时供应NH₄⁺-N和NO₃^--N时也表现出最高的生长,但对于树木类似的研究还少,这一现象对于树木是否具有普遍性还需要大量试验证明。     

大气CO2浓度升高对香蕉光合作用及光合碳循环过程中叶氮分配的影响

生长在高CO₂浓度(700±5μl·L^-1)1周的香蕉叶片,其光合速率(Pn,μmol·m^-2·s^-1)为5.14±0.32,较生长在大气CO₂浓度(356±301μl·L^-1)的高22.1%,而生长在较高CO₂浓度下8周,叶片Pn较生长在大气CO₂浓度的低18.1%,表现香蕉叶片对较长期高CO₂浓度的驯化和光合作用抑制.生长在高CO₂浓度的香蕉叶片有较低光下呼吸速率(R_d),而不包括光下呼吸的CO₂补偿点则变幅较小.最大羧化速率(Vcmax)和电子传递速率(J)分别较生长在大气CO₂浓度的低30.5%和14.8%,根据气体交换速率计算的表观量子产率(α,mol CO₂·mol^-1光量子),生长在较高CO₂浓度下8周的叶片为0.014±0.01,而生长在大气CO₂浓度下的为0.025±0.005.较高CO₂浓度下叶片的表观量子产率降低44%.光能转换效率electrons·quanta^-1)亦从0.203降低至0.136.生长在较高CO₂浓度下香蕉叶片的叶氮在Rubicos分配系数(PR)、叶氮在生物力能学组分分配系数(P_B)和叶氮在光捕组分的分配系数(P_L)均较生长在大气CO₂浓度低,表明在高CO₂浓度下较长期生长(8周)的香蕉叶片多个光合过程受抑制,光合活性明显降低.     

不同基因型水生植物对铵态氮和硝态氮吸收动力学特性研究

针对不同营养状况的富营养化水体修复而选择吸收养分效率较强的水生植物,采用改进常规耗竭法比较研究了6种不同基因型水生植物凤眼莲(Eichhornia crassipes Solms)、黄花水龙(Jussiaea stipulacea Ohwi)、再力花(Thalia dealbata Fraser)、美人蕉(Canna glauca L.)、水芹[Oenanthe javanica(Bl).DC]和豆瓣菜(Nasturtium officinaleR.Br.)对铵态氮和硝态氮吸收动力学特性。结果表明,不同基因型水生植物吸收铵态氮和硝态氮的动力学特性可用Michaelis-Menten方程来描述。在低浓度培养下,不同基因型水生植物对NH4+-N和NO3--N吸收的动力学参数Imax和Km差异较大,其吸收NH4+-N和NO3--N的Imax最大是水芹,其次是豆瓣菜;Km值最小的是水芹,其次是豆瓣菜;且水芹对NH4+-N和NO3--N不仅具有较强的亲和力,还具有较高的离子吸收速率。结果还表明,当介质中氮浓度较低时,水芹有优先吸收硝态氮的趋势,而豆瓣菜和再力花有优先吸收铵态氮的趋势。     

大气NH3升高对不同供氮水平下小麦叶片光合生理特征的影响

以小麦品种'小偃6号'(氮高效品种)和'长旱58'(氮低效品种)为材料,采用开顶式气室和土培实验研究了大气NH3浓度升高对生长于高、低两种供氮介质下小麦植株不同生育期叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶绿素含量、叶绿素荧光参数(Fv/Fm、Fv/F0)和可溶性糖含量的影响.结果显示:两小麦品种高氨低氮处理植株的Pn、Fv/F0和可溶性糖含量均高于高氨高氮和低氨低氮处理,并在生育后期差异达显著水平(P＜0.05),氮低效品种的Gs也符合上述规律且不同处理间差异显著(P＜0.05);小麦各生育期高氨高氮处理下植株的Pn均显著低于低氨高氮处理,且两处理间灌浆期的叶绿素含量和灌浆期以前的可溶性糖含量的差异显著(P＜0.05),而两处理灌浆期以前的叶绿素荧光参数Fv/Fm在各处理条件下均无显著差异;不同处理间及品种间各项光合特征指标差异缺乏规律性.可见,大气中NH3浓度升高有利于改善低供氮介质条件下小麦植株的氮营养状况,但不同氮效率品种间的响应存在差异.     

Induction of poplar leaf nitrate reductase: a test of extrachloroplastic control of isoprene emission rate

Several recent studies have suggested that control of isoprene emission rate is in part exerted by supply of extrachloroplastic phosphoenolpyruvate to the chloroplast. To test this hypothesis, we altered PEP supply by differential induction of cytosolic nitrate reductase (NR) and PEP carboxylase (PEPC) in plants of Populus deltoides grown with NO3- or NH4+ as the sole nitrogen source. Growth with 8 mM NH4+ produced a high leaf nitrogen concentration, compared with 8 mM NO3-, as well as slightly elevated rates of photosynthesis and significantly enhanced rates of isoprene emission and content of dimethylallyl diphosphate (DMAPP, a precursor to isoprene biosynthesis), chlorophyll (a+b) and carotenoids. Growth with 8 mM NO3- resulted in parallel reductions in both leaf isoprene emission rate and DMAPP. The differential effects of growth with NH4+ or NO3- were not observed when plants were grown with 4 mM nitrogen. The effects of reduced DMAPP availability were specific to isoprene emission and were not propagated to higher isoprenoids, as the correlations between nitrogen content and either leaf chlorophyll (a+b) or total carotenoids were unaffected by nitrogen source. Biochemical analysis revealed significantly higher levels of NR and PEPC activity in leaves of 8 mM NO3- -grown plants, consistent with their fundamental roles in nitrate assimilation. Taken together, these results support the hypothesis that foliar assimilation of NO3- reduces isoprene emission rate by competing for carbon skeletons (mediated by PEPC) within the cytosol and possibly reductant within the chloroplast. Cytosolic competition for PEP is a major regulator of chloroplast DMAPP supply, and we offer a new "safety valve" hypothesis to explain why plants emit isoprene.