Respuesta de especies de plantas nativas y no nativas del subártico a la iluminación continua por luz natural y artificial
Autores: Shibaeva, Tatjana G.; Sherudilo, Elena G.; Rubaeva, Alexandra A.; Shmakova, Natalya Yu.; Titov, Alexander F.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Respuesta de especies de plantas nativas y no nativas del subártico a la iluminación continua por luz natural y artificial
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estudio
Iluminación continua
Fisiología vegetal
Respuestas al estrés
Especies de plantas nativas
Especies de plantas no nativas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio abordó las siguientes preguntas: ¿Cómo impacta la iluminación continua (IC) en la fisiología de las plantas y en las respuestas fotosintéticas y de estrés? ¿Depende el impacto de la IC de la fuente de luz y de otros factores ambientales (natural vs. artificial)? ¿Difieren las respuestas a la IC entre especies de plantas nativas y no nativas en la región subártica y, si existen diferencias, con qué razones fisiológicas podrían estar asociadas? Se realizaron experimentos con tres plantas nativas de la región subártica L., L., (L.) Raeusch.) y tres especies de plantas no nativas Klotzsch, Sibth. y Sm., Loddiges ex D. Don) introducidas en el Jardín Botánico Polar-Alpino (KPABG, 67 grados 38 N). Los grupos experimentales incluyeron tres pares de especies expuestas a (1) un fotoperíodo natural de 16 h, (2) IC natural, (3) un fotoperíodo artificial de 16 h y (4) IC artificial. En el entorno natural, se realizaron mediciones de parámetros fisiológicos y bioquímicos en el pico del día polar (a finales de junio), cuando las plantas estaban iluminadas continuamente, y en la segunda semana de agosto, cuando la duración del día era de aproximadamente 16 h. Los experimentos con iluminación artificial se llevaron a cabo en cámaras climáticas donde las plantas fueron expuestas a fotoperíodos de 16 h o 24 h durante dos semanas. Otros parámetros (intensidad de luz, composición espectral, temperatura y humedad del aire) se mantuvieron constantes. Los resultados obtenidos han mostrado que las plantas carecen de mecanismos específicos de tolerancia a la IC. Las respuestas protectoras son no específicas e inducidas por el desarrollo de estrés foto-oxidativo. En las cámaras climáticas, bajo condiciones ambientales constantes, la IC artificial causa lesiones en las hojas debido al estrés oxidativo, cuya causa principal es la asincronía circadiana. En la naturaleza, las plantas no sufren daños fotográficos durante el día polar, ya que los ritmos endógenos se mantienen debido a las fluctuaciones diarias de varios factores ambientales (intensidad de luz, distribución espectral, temperatura y humedad del aire). Los datos obtenidos muestran que entre los posibles mecanismos protectores no específicos, las plantas utilizan flavonoides para neutralizar el exceso de ROS generados bajo IC. En las plantas subárticas locales, su papel fotoprotector es significativamente mayor que en las especies de plantas no nativas introducidas.
Descripción
Este estudio abordó las siguientes preguntas: ¿Cómo impacta la iluminación continua (IC) en la fisiología de las plantas y en las respuestas fotosintéticas y de estrés? ¿Depende el impacto de la IC de la fuente de luz y de otros factores ambientales (natural vs. artificial)? ¿Difieren las respuestas a la IC entre especies de plantas nativas y no nativas en la región subártica y, si existen diferencias, con qué razones fisiológicas podrían estar asociadas? Se realizaron experimentos con tres plantas nativas de la región subártica L., L., (L.) Raeusch.) y tres especies de plantas no nativas Klotzsch, Sibth. y Sm., Loddiges ex D. Don) introducidas en el Jardín Botánico Polar-Alpino (KPABG, 67 grados 38 N). Los grupos experimentales incluyeron tres pares de especies expuestas a (1) un fotoperíodo natural de 16 h, (2) IC natural, (3) un fotoperíodo artificial de 16 h y (4) IC artificial. En el entorno natural, se realizaron mediciones de parámetros fisiológicos y bioquímicos en el pico del día polar (a finales de junio), cuando las plantas estaban iluminadas continuamente, y en la segunda semana de agosto, cuando la duración del día era de aproximadamente 16 h. Los experimentos con iluminación artificial se llevaron a cabo en cámaras climáticas donde las plantas fueron expuestas a fotoperíodos de 16 h o 24 h durante dos semanas. Otros parámetros (intensidad de luz, composición espectral, temperatura y humedad del aire) se mantuvieron constantes. Los resultados obtenidos han mostrado que las plantas carecen de mecanismos específicos de tolerancia a la IC. Las respuestas protectoras son no específicas e inducidas por el desarrollo de estrés foto-oxidativo. En las cámaras climáticas, bajo condiciones ambientales constantes, la IC artificial causa lesiones en las hojas debido al estrés oxidativo, cuya causa principal es la asincronía circadiana. En la naturaleza, las plantas no sufren daños fotográficos durante el día polar, ya que los ritmos endógenos se mantienen debido a las fluctuaciones diarias de varios factores ambientales (intensidad de luz, distribución espectral, temperatura y humedad del aire). Los datos obtenidos muestran que entre los posibles mecanismos protectores no específicos, las plantas utilizan flavonoides para neutralizar el exceso de ROS generados bajo IC. En las plantas subárticas locales, su papel fotoprotector es significativamente mayor que en las especies de plantas no nativas introducidas.