Enfoque mecanicista sobre la hormesis inducida por la melatonina en la función del fotosistema II en la planta medicinal
Autores: Moustakas, Michael; Sperdouli, Ilektra; Adamakis, Ioannis-Dimosthenis S.; a, Begüm; gören, Sumrunaz; Moustaka, Julietta; Morales, Fermín
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Enfoque mecanicista sobre la hormesis inducida por la melatonina en la función del fotosistema II en la planta medicinal
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Melatonina
Plantas
Condiciones de estrés
Fotosistema II
Especies reactivas de oxígeno
Contenido de clorofila
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La melatonina (MT) se considera una nueva hormona vegetal con una distribución universal desde bacterias procariotas hasta plantas superiores. Se ha caracterizado como una molécula antiestrés que desempeña un papel positivo en la aclimatación de las plantas a condiciones de estrés, pero su impacto en las plantas en condiciones no estresadas no se comprende bien. En la investigación actual, evaluamos el impacto de la aplicación de MT (10 y 100 M) en la función del fotosistema II (PSII), la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) y el contenido de clorofila en plantas de menta (L.) con el fin de elucidar el mecanismo molecular de acción de la MT en el proceso de transporte de electrones fotosintéticos que en condiciones no estresadas aún no está claro. Setenta y dos horas después de la pulverización foliar de plantas de menta con 100 M de MT, el contenido de clorofila mejorado importó una mayor cantidad de captura de energía luminosa, lo que causó un aumento del 6% en el rendimiento cuántico de la fotociencia del PSII () y la tasa de transporte de electrones (ETR). Sin embargo, la pulverización con 100 M de MT redujo la eficiencia del complejo que evoluciona oxígeno (OEC), causando fotoinhibición del lado donante, con un ligero aumento simultáneo en ROS. Aun así, la aplicación de 100 M de MT disminuyó el exceso de energía de excitación en el PSII, lo que implica una superior eficiencia del PSII. La disminución de la presión de excitación en el PSII, después de la pulverización foliar de 100 M de MT, sugiere que la MT indujo el cierre estomático a través de la producción de ROS. La respuesta de a la pulverización de MT corresponde a una curva hormética en forma de J, con una mejora por 100 M de MT. Se sugiere que la estimulación hormética de la funcionalidad del PSII fue desencadenada por el mecanismo de atenuación no fotochemical (NPQ) que estimuló la producción de ROS, lo que mejoró la función fotosintética. Se concluye que las moléculas de MT pueden ser utilizadas tanto en condiciones de estrés como no estresadas como biostimulantes fotosintéticos para mejorar los rendimientos de los cultivos.
Descripción
La melatonina (MT) se considera una nueva hormona vegetal con una distribución universal desde bacterias procariotas hasta plantas superiores. Se ha caracterizado como una molécula antiestrés que desempeña un papel positivo en la aclimatación de las plantas a condiciones de estrés, pero su impacto en las plantas en condiciones no estresadas no se comprende bien. En la investigación actual, evaluamos el impacto de la aplicación de MT (10 y 100 M) en la función del fotosistema II (PSII), la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) y el contenido de clorofila en plantas de menta (L.) con el fin de elucidar el mecanismo molecular de acción de la MT en el proceso de transporte de electrones fotosintéticos que en condiciones no estresadas aún no está claro. Setenta y dos horas después de la pulverización foliar de plantas de menta con 100 M de MT, el contenido de clorofila mejorado importó una mayor cantidad de captura de energía luminosa, lo que causó un aumento del 6% en el rendimiento cuántico de la fotociencia del PSII () y la tasa de transporte de electrones (ETR). Sin embargo, la pulverización con 100 M de MT redujo la eficiencia del complejo que evoluciona oxígeno (OEC), causando fotoinhibición del lado donante, con un ligero aumento simultáneo en ROS. Aun así, la aplicación de 100 M de MT disminuyó el exceso de energía de excitación en el PSII, lo que implica una superior eficiencia del PSII. La disminución de la presión de excitación en el PSII, después de la pulverización foliar de 100 M de MT, sugiere que la MT indujo el cierre estomático a través de la producción de ROS. La respuesta de a la pulverización de MT corresponde a una curva hormética en forma de J, con una mejora por 100 M de MT. Se sugiere que la estimulación hormética de la funcionalidad del PSII fue desencadenada por el mecanismo de atenuación no fotochemical (NPQ) que estimuló la producción de ROS, lo que mejoró la función fotosintética. Se concluye que las moléculas de MT pueden ser utilizadas tanto en condiciones de estrés como no estresadas como biostimulantes fotosintéticos para mejorar los rendimientos de los cultivos.