Contrastando mecanismos dinámicos de fotoprotección bajo entornos de luz fluctuante entre un genotipo andino y un genotipo mesoamericano de L
Autores: Egesa, Andrew Ogolla; Puengchanchaikul, Voraruthai; Vallejos, C. Eduardo; Begcy, Kevin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Contrastando mecanismos dinámicos de fotoprotección bajo entornos de luz fluctuante entre un genotipo andino y un genotipo mesoamericano de L
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Plantas
Adaptaciones fotosintéticas
Mecanismos fotoprotectores
Ambientes lumínicos
Fluorescencia de la clorofila
Mecanismos de NPQ
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Las plantas han evolucionado diversas adaptaciones fotosintéticas y mecanismos fotoprotectores para sobrevivir en entornos de luz fluctuantes y extremos. Muchas proteínas y enzimas fotosintéticas activadas por la luz se ajustan a la anatomía de las hojas de la planta y a los pigmentos de las hojas para facilitar estos procesos. Bajo cantidades excesivas de luz, las plantas utilizan mecanismos de extinción no fotoquímica (NPQ) para disipar el exceso de energía lumínica absorbida como calor y así prevenir la fotoinhibición y, por lo tanto, mitigar el daño a los fotosistemas de la planta. En este estudio, examinamos las adaptaciones fotosintéticas al entorno lumínico en frijoles comunes utilizando genotipos representativos de los grupos genéticos andino (Calima) y mesoamericano (Jamapa). Estimamos las características de fluorescencia de la clorofila de sus hojas utilizando hojas maduras adaptadas a la oscuridad y a la luz de plantas de tres semanas de edad. Nuestros resultados indicaron una mayor fluorescencia de la clorofila en las hojas adaptadas a la luz en el genotipo mesoamericano. La inducción de NPQ fue temprana y prolongada en el genotipo andino. Una respuesta similar en el genotipo mesoamericano requería una intensidad lumínica alta (>=1500 PAR). La relajación de NPQ fue rápida en el genotipo mesoamericano (t: 6.76 min) pero lenta en el genotipo andino (t: 9.17 min). Estos resultados indicaron una adaptación variable a los entornos lumínicos entre los dos genotipos de frijol común y sugirieron diferentes estrategias para sobrevivir en entornos de luz fluctuantes que pueden ser explotadas para desarrollar plantas con fotosíntesis eficiente ambientalmente bajo limitaciones lumínicas.
Descripción
Las plantas han evolucionado diversas adaptaciones fotosintéticas y mecanismos fotoprotectores para sobrevivir en entornos de luz fluctuantes y extremos. Muchas proteínas y enzimas fotosintéticas activadas por la luz se ajustan a la anatomía de las hojas de la planta y a los pigmentos de las hojas para facilitar estos procesos. Bajo cantidades excesivas de luz, las plantas utilizan mecanismos de extinción no fotoquímica (NPQ) para disipar el exceso de energía lumínica absorbida como calor y así prevenir la fotoinhibición y, por lo tanto, mitigar el daño a los fotosistemas de la planta. En este estudio, examinamos las adaptaciones fotosintéticas al entorno lumínico en frijoles comunes utilizando genotipos representativos de los grupos genéticos andino (Calima) y mesoamericano (Jamapa). Estimamos las características de fluorescencia de la clorofila de sus hojas utilizando hojas maduras adaptadas a la oscuridad y a la luz de plantas de tres semanas de edad. Nuestros resultados indicaron una mayor fluorescencia de la clorofila en las hojas adaptadas a la luz en el genotipo mesoamericano. La inducción de NPQ fue temprana y prolongada en el genotipo andino. Una respuesta similar en el genotipo mesoamericano requería una intensidad lumínica alta (>=1500 PAR). La relajación de NPQ fue rápida en el genotipo mesoamericano (t: 6.76 min) pero lenta en el genotipo andino (t: 9.17 min). Estos resultados indicaron una adaptación variable a los entornos lumínicos entre los dos genotipos de frijol común y sugirieron diferentes estrategias para sobrevivir en entornos de luz fluctuantes que pueden ser explotadas para desarrollar plantas con fotosíntesis eficiente ambientalmente bajo limitaciones lumínicas.