A fotossíntese é o principal impulsionador do rendimento de grãos em espécies agrícolas, portanto, reduzir quaisquer limitações aos processos fotossintéticos nessas plantas pode melhorar o rendimento e contribuir para a segurança alimentar futura. Difusão de CO2 do ar para o local de carboxilação é considerado um dos fatores limitantes mais importantes para a fotossíntese em C3 espécies. Depois de entrar na folha através dos estômatos, o CO2 as moléculas precisam se difundir através da célula do mesofilo para alcançar os cloroplastos. Essa via de difusão inclui componentes anatômicos e bioquímicos e é chamada de condutância do mesofilo. Das muitas características anatômicas relacionadas à condutância do mesofilo, a espessura das paredes celulares é particularmente importante, respondendo por quase metade da resistência total do mesofilo à difusão. Estudos têm mostrado que folhas com parede celular mais espessa normalmente têm maior massa foliar por área (LMA). No entanto, não há consenso sobre se a condutância do mesofilo é afetada por diferenças na estrutura e anatomia da folha ou se isso varia dentro da espécie.

As correlações entre características anatômicas e fisiológicas foliares em 8 genótipos de arroz. LMA, massa foliar por área; Sm, a área de superfície das células do mesófilo voltadas para os espaços aéreos intercelulares; Sc, a área de superfície dos cloroplastos voltada para os espaços aéreos intercelulares; gm, condutância do mesofilo; Nmassa, teor de nitrogênio foliar baseado na massa; cl, clorofila; Amassa, taxa fotossintética foliar baseada na massa. Os dados são médias no painel F, os dados são médias ± DP em todos os outros painéis. Crédito da imagem: Sim et ai.

Em seu novo estudo publicado em AoBP, Ye et ai. relatam que plantas de arroz com alto LMA investem mais massa foliar nas paredes celulares e possuem baixa condutância do mesofilo, limitando a fotossíntese. A espessura da folha, em vez da densidade da folha, é o principal fator determinante para a diferença no LMA. Com o aumento da espessura da folha, a área de superfície das células do mesofilo (e dos cloroplastos dentro delas) expostas aos espaços aéreos intercelulares é aumentada, porém a espessura das paredes celulares também é aumentada. Verificou-se que os compostos da parede celular representam a maior parte da massa seca das folhas de arroz. Os autores encontraram diferenças significativas entre os genótipos de arroz em seu estudo, incluindo um genótipo com paredes celulares espessas e alta condutância do mesofilo, e sugerem que estudos futuros explorem essa variação intraespecífica com mais detalhes.