La salinidad mitiga el efecto negativo de las temperaturas elevadas en la fotosíntesis en las especies intermedias de C-C
Autores: Shuyskaya, Elena; Rakhmankulova, Zulfira; Prokofieva, Maria; Lunkova, Nina; Voronin, Pavel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
La salinidad mitiga el efecto negativo de las temperaturas elevadas en la fotosíntesis en las especies intermedias de C-C
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Plantas
Fotosíntesis
Salinidad
Temperatura
Sistema antioxidante
Fotosíntesis C-C
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La adaptación de las plantas a los estrés combinados requiere respuestas únicas capaces de superar tanto los efectos negativos de cada estrés individual como su combinación. Aquí, estudiamos la halófita C-C (C) en respuesta a temperaturas elevadas (35 grados C) y salinidad (300 mM NaCl), así como su efecto combinado. Las respuestas que estudiamos incluyeron cambios en el equilibrio agua-sal, reacciones fotosintéticas en luz y oscuridad, la expresión de genes fotosintéticos, la actividad de las enzimas del complejo de malato deshidrogenasa y el sistema antioxidante. El tratamiento con sal llevó a un equilibrio agua-sal alterado, mejoró la eficiencia en el uso del agua y aumentó la abundancia de enzimas clave involucradas en la fotosíntesis intermedia C-C (es decir, Rubisco y glicina descarboxilasa). También observamos un posible aumento en la actividad del mecanismo de concentración de carbono C (CCM), que permitió a las plantas mantener una alta intensidad de fotosíntesis y acumulación de biomasa. Las temperaturas elevadas causaron un desequilibrio en las reacciones oscuras y luminosas de la fotosíntesis, lo que llevó a una sobrerreducción estromal y a la generación excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS). En respuesta, se activó significativamente una vía metabólica para eliminar el exceso de NADPH, la válvula de malato, que es catalizada por NADP-MDH, sin una activación observable del sistema antioxidante. La acción combinada de estos dos factores causó la activación de defensas antioxidantes (es decir, aumento de la actividad de SOD y POX y regulación al alza de), lo que llevó a una disminución del estrés oxidativo y ayudó a restaurar el equilibrio energético fotosintético. En general, la mejora del funcionamiento de PSII y el aumento de la actividad del transporte de electrones cíclico de PSI (CET) y C CCM llevaron a un aumento en la intensidad de la fotosíntesis bajo el efecto combinado de la salinidad y la temperatura elevada en comparación con la alta temperatura sola.
Descripción
La adaptación de las plantas a los estrés combinados requiere respuestas únicas capaces de superar tanto los efectos negativos de cada estrés individual como su combinación. Aquí, estudiamos la halófita C-C (C) en respuesta a temperaturas elevadas (35 grados C) y salinidad (300 mM NaCl), así como su efecto combinado. Las respuestas que estudiamos incluyeron cambios en el equilibrio agua-sal, reacciones fotosintéticas en luz y oscuridad, la expresión de genes fotosintéticos, la actividad de las enzimas del complejo de malato deshidrogenasa y el sistema antioxidante. El tratamiento con sal llevó a un equilibrio agua-sal alterado, mejoró la eficiencia en el uso del agua y aumentó la abundancia de enzimas clave involucradas en la fotosíntesis intermedia C-C (es decir, Rubisco y glicina descarboxilasa). También observamos un posible aumento en la actividad del mecanismo de concentración de carbono C (CCM), que permitió a las plantas mantener una alta intensidad de fotosíntesis y acumulación de biomasa. Las temperaturas elevadas causaron un desequilibrio en las reacciones oscuras y luminosas de la fotosíntesis, lo que llevó a una sobrerreducción estromal y a la generación excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS). En respuesta, se activó significativamente una vía metabólica para eliminar el exceso de NADPH, la válvula de malato, que es catalizada por NADP-MDH, sin una activación observable del sistema antioxidante. La acción combinada de estos dos factores causó la activación de defensas antioxidantes (es decir, aumento de la actividad de SOD y POX y regulación al alza de), lo que llevó a una disminución del estrés oxidativo y ayudó a restaurar el equilibrio energético fotosintético. En general, la mejora del funcionamiento de PSII y el aumento de la actividad del transporte de electrones cíclico de PSI (CET) y C CCM llevaron a un aumento en la intensidad de la fotosíntesis bajo el efecto combinado de la salinidad y la temperatura elevada en comparación con la alta temperatura sola.