Влияние ДРОП-воздействия на эффективность использования световой энергии в процессе фотосинтеза у растений огурца

Елена Николаевна Икконен, Татьяна Геннадиевна Шибаева, Елена Георгиевна Шерудило, Александр Федорович Титов, Elena Ikkonen, Tatyana Shibaeva, Elena Sherudilo, Alexandr Titov

Аннотация


Исследовали видимый квантовый выход фотосинтеза в листьях растений Cucumis sativus L., подвергнутых ежесуточному воздействию кратковременных (2 ч) понижений температуры до 12°С (ДРОП) в конце ночи (ДРОП в темноте) или в начале дня (ДРОП на свету). Для оценки влияния возрастного состояния листьев на их реакцию на ДРОП листья растений подвергали данному воздействию в фазе активного роста, в зрелом состоянии или на всем протяжении роста. Результаты показали, что ДРОП-воздействия вызывают снижение эффективности использования световой энергии в фотосинтетических реакциях независимо от того, на какой фазе роста находился лист в период действия низкой температуры. Предполагается, что выявленные изменения величины видимого квантового выхода у растений огурца при действии ДРОП связаны с изменениями в пигментном комплексе. В отличие от возрастного состояния листа освещение растений в период ДРОП-воздействий существенно отразилось на степени изменения видимого квантового выхода фотосинтеза. В частности, ДРОП на свету вызывал заметно большее снижение исследованного параметра, чем ДРОП в темноте. При этом в варианте ДРОП на свету уменьшалась не только эффективность использования света фотосинтетическим аппаратом (ФСА) растений, но и скорость фотосинтеза, что не наблюдалось у растений, подвергавшихся ДРОП в темноте. Предполагается, что снижение эффективности использования световой энергии в процессе фотосинтеза является результатом инициации защитных реакций растений на низкую температуру, позволяющих им избежать повреждений ФСА.

 

 


Ключевые слова


Cucumis sativus L.; ежесуточное кратковременное понижение температуры; квантовый выход фотосинтеза; фаза роста листа.

Полный текст:

PDF

Литература


Гармаш Е. В., Головко Т. К. СО2-газообмен и рост Rhaponticum carthamoides в условиях подзоны средней тайги европейского северо-востока. Зависимость фотосинтеза и дыхания от внешних факторов // Физиология растений. 1997. T. 44. № 6. С. 854-863.

Икконен Е. Н., Шибаева Т. Г., Титов А. Ф. Реакция фотосинтетического аппарата листа огурца на кратковременное ежесуточное понижение температуры // Физиология растений. 2015. T. 62. № 4. С. 528-532. doi: 10.7868/S0015330315040090.

Софронова В. Е., Чепалов В. А., Дымова O. В., Головко Т. К. Роль пигментной системы вечнозеленого кустарничка Ephedra monosperma в адаптации к климату центральной Якутии // Физиология растений. 2014. T. 61. № 2. С. 266-274.

Allen D. J., Ort D. R. Impact of chilling temperatures on photosynthesis in warm-climate plants // TRENDS in Plant Science. Vol 6. No 1. P. 36-42. doi:10.1016/S1360-1385(00)01808-2.

Armstrong A. F., Logan D. C., Atkin O. W. On the developmental dependence of leaf respiration: responses to short- and long-term changes in growth temperature // American Journal of Botany. 2006. Vol. 93. No 11. P. 1633-1639. doi: 10.3732/ajb.93.11.1633.

Gardiner E.S., Krauss K.W. Photosynthetic light response of flooded cherrybark oak (Quercus pagoda) seedlings grown in two light regimes // Tree Physiology. 2001. Vol. 21. P. 1103-1111. doi: 10.1093/treephys/21.15.1103.

Gorsuch P. A., Pandey S., Atkin O. K. Temporal heterogeneity of cold acclimation phenotypes in Arabidopsis leaves // Plant, Cell and Environment. 2010. No 33. P. 244-258. doi: 10.1111/j.1365-3040.2009.02074.x.

Savitch L. V., Leonardos E. D., Krol M., Jansson S., Grodzinski B., Huner N. P. A., Öquist G. Two different strategies for light utilization in photosynthesis in relation to growth and cold acclimation // Plant, Cell and Environment. 2002. No 25. P. 761-771. doi: 10.1046/j.1365-3040.2002.00861.x.

REFERENCES in ENGLISH

Garmash E. V., Golovko T. K. CO2 gas-exchange and growth in Rhaponticum carthamoides under the conditions of middle taiga subzone of northeastern Europe. 1. Dependence of photosynthesis and respiration on environmental factors // Russian Journal of Plant Physiology. 1997. Vol 44, No 6. P. 737-745.

Ikkonen E. N., Shibaeva T. G., Titov A. F. Response of the photosynthetic apparatus in Cucumper leaves to daily short-term temperature drop // Russian Journal of Plant Physiology. 2015. Vol 62, No 4. P. 494-498. doi:10.1134/S1021443715040093.

Sofronova V. E., Chepalov V. A., Dymova O. V. Golovko T. K. The role of pigment system of an evergreen dwarf shrub Ephedra monosperma in adaptation to the climate of central Yakutia // Russian Journal of Plant Physiology. 2014. Vol. 61, No. 2. P. 246-254. doi: 10.1134/S1021443714010142.

Allen D. J., Ort D. R. Impact of chilling temperatures on photosynthesis in warm-climate plants // TRENDS in Plant Science. Vol 6. No 1. P. 36-42. doi:10.1016/S1360-1385(00)01808-2.

Armstrong A. F., Logan D. C., Atkin O. W. On the developmental dependence of leaf respiration: responses to short- and long-term changes in growth temperature // American Journal of Botany. 2006. Vol. 93. No 11. P. 1633-1639. doi: 10.3732/ajb.93.11.1633.

Gardiner E.S., Krauss K.W. Photosynthetic light response of flooded cherrybark oak (Quercus pagoda) seedlings grown in two light regimes // Tree Physiology. 2001. Vol. 21. P. 1103-1111. doi: 10.1093/treephys/21.15.1103.

Gorsuch P. A., Pandey S., Atkin O. K. Temporal heterogeneity of cold acclimation phenotypes in Arabidopsis leaves // Plant, Cell and Environment. 2010. No 33. P. 244-258. doi: 10.1111/j.1365-3040.2009.02074.x.

Savitch L. V., Leonardos E. D., Krol M., Jansson S., Grodzinski B., Huner N. P. A., Öquist G. Two different strategies for light utilization in photosynthesis in relation to growth and cold acclimation // Plant, Cell and Environment. 2002. No 25. P. 761-771. doi: 10.1046/j.1365-3040.2002.00861.x.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb319

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019