Cambios en la eficiencia fotoquímica primaria del PS II en Deschamps antarctica Desv. bajo condiciones de estrés frío y lumínico

• Main Author: Zúñiga Hormazábal, Rafael Enrique
• Other Authors: Alberdi L., Miren
• Language: Spanish
• Published: Universidad Austral de Chile - Sistema de Bibliotecas - Programa Cybertesis 2003
• Subjects: deschampsia antártica; gramineas; fotosíntesis; Alta; Antarctic; Baja; Antarc*; Antarctica; Antártica; Antártida
• Online Access: http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2003/fcz.95c/html/index-frames.html

La energía solar es potencialmente dañina para plantas cuando excede su capacidad fotosintética. Las plantas pueden protegerse de este daño, mediante mecanismos de disipación del exceso de energía, en el que participan pigmentos del grupo de las xantofilas (carotenoides oxígenados). Deschampsia antarctica Desv., es la única Gramínea que ha colonizado en forma natural la Antártida Marítima, ambiente de condiciones muy desfavorables (alta luminosidad y bajas temperaturas), para el crecimiento de plantas superiores. Se estudió el efecto de altas intensidades lumínicas (PFDs), y baja temperatura sobre la eficiencia fotoquímica del fotosistema II (PSII) en plantas aclimatadas (A) y no aclimatadas (NA) al frío de D. antarctica, y su relación con el ciclo de las xantofilas, evaluándose si la previa aclimatación a 4ºC, modifica el comportamiento del PSII y pigmentos investigados. La eficiencia fotoquímica máxima (Fv/Fm) y efectiva (ФPSII) del PSII de plantas A y NA, no mostraron diferencias significativas, a una misma PFD, advirtiéndose un descenso más marcado en plantas NA a la mayor PFD y al final del tratamiento, lo que sugiriere un indicio de fotoinhibición. Plantas A sometidas al efecto combinado de frío y alta PFD mostraron un mayor quenching no fotoquímico (qNP) y tasa relativa de transporte de electrones (rETR), menor quenching fotoquímico (qP), concomitante con mayores contenidos de zeaxantina, nivel de de-epoxidación y menores contenidos de violaxantina, lo que indicaría la puesta en marcha de un mecanismo fotoprotector. En conclusión, el análisis de los resultados nos permite inferir que esta especie presenta una eficiente disipación de energía vía ciclo de las xantofilas sólo ante el efecto combinado del frío y alta intensidad lumínica. Además, la aclimatación al frío sería favorable para evitar daños fotoinhibitorios a la mayor intensidad lumínica utilizada. Estos mecanismos, podrían capacitar a esta especie para la colonización y sobrevivencia en el desfavorable ambiente antártico. The sun energy can be potentially harmful when exceeds the photosynthetic capacity of plants. There are photoprotective mechanisms that permit the dissipation of the excess of energy absorbed by plants, being one of this mechanism associated with pigments of the xanthophyll (oxygenated carotenoids) cycle. The effect of cold and high light intensities (PFDs) on the photochemical efficiency of photosystem II (PSII) of cold acclimated (A) and non-acclimated (NA) plants of Deschampsia antarctica Desv., in association with the xanthophyll cycle pigments, were studied. The maximum (Fv/Fm) and effective (ФPSII) photochemical efficiency of the PSII did not significantly changed in cold acclimated (A) and non-acclimated (NA) plants when exposed to the same light level. At the highest light intensity a greater decrease of both parameters were found, being this decrease greater in the NA than in A plants. That suggest an initial photoinhibition in NA plants specially at the end of treatment. Cold A plants subjected to cold at the highest PFD, showed a higher coefficient of non photochemical quenching (qNP) and relative rate electron transport (rETR), lower coefficient of photochemical quenching (qP), higher content of zeaxanthin and levels of de-epoxidation and a decrease of violaxanthin, suggesting a photoprotector role of zeaxanthin. From these results can be concluded that D. antarctica have an efficient mechanism of energy dissipation via the xanthophyll cycle only when a high light level is combined with cold. A previous cold acclimation seems to be favourable to avoid the photoinbitory damage under high light and cold in this plant species. These mechanisms, can permit to this plant species to colonize the harsh Antarctic environment.