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La variedad de cebada Sarab 1 tiene una región característica en la membrana tilacoide que protege el fotosistema I en condiciones de deficiencia de hierro

Autores: Saito, Akihiro; Hoshi, Kimika; Wakabayashi, Yuna; Togashi, Takumi; Shigematsu, Tomoki; Katori, Maya; Ohyama, Takuji; Higuchi, Kyoko

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

La variedad de cebada Sarab 1 tiene una región característica en la membrana tilacoide que protege el fotosistema I en condiciones de deficiencia de hierro


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Cultivar de cebada
Fotosíntesis
Potencial de adquisición de Fe
Ultraestructura de los tilacoides
Proteínas PSI
Deficiencia de Fe

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 10

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El cultivar de cebada Sarab 1 (SRB1) puede continuar la fotosíntesis a pesar de su bajo potencial de adquisición de Fe a través de las raíces y la drástica reducción de las cantidades de proteínas del centro de reacción del fotosistema I (PSI) en condiciones de deficiencia de Fe. Comparamos las características de la transferencia de electrones fotosintéticos (ET), la ultraestructura de los tilacoides y la distribución de Fe y proteínas en las membranas de los tilacoides entre los cultivares de cebada. El SRB1 deficiente en Fe tenía una gran proporción de proteínas funcionales de PSI al evitar la sobrerreducción de P700. Un análisis de la ultraestructura de los tilacoides aclaró que el SRB1 tenía una mayor proporción de membranas de tilacoides no apiladas que las de otro cultivar tolerante al Fe, Ehimehadaka-1 (EHM1). La separación de los tilacoides por centrifugación diferencial reveló además que el SRB1 deficiente en Fe tenía cantidades aumentadas de tilacoides de baja/densidad ligera con mayor Fe y complejo de captura de luz II (LHCII) que EHM1. El LHCII con localización inusual probablemente previene un ET excesivo de PSII, lo que lleva a un NPQ elevado y menor fotodaño de PSI en SRB1 que en EHM1, como lo respaldan los aumentos en Y(NPQ) y Y(ND) en el SRB1 deficiente en Fe. A diferencia de esta estrategia, EHM1 puede suministrar preferentemente cofactores de Fe a PSI, aprovechando así más proteínas del centro de reacción en exceso que SRB1 en condiciones de deficiencia de Fe. En resumen, SRB1 y EHM1 apoyan a PSI a través de diferentes mecanismos durante la deficiencia de Fe, lo que sugiere que las especies de cebada tienen múltiples estrategias para aclimatar el aparato fotosintético a la deficiencia de Fe.

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