Aktywność fotosyntetyczna roślin typu C₃ i C₄ w warunkach stresu solnego

• Autorzy: Stepien R. , Klobus G.

Warianty tytułu

EN

Photosynthetic activity of C₃ and C₄ plants under salt stress

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy wykazano, że działanie NaCl powoduje u pszenicy i kukurydzy obniżenie takich parametrów indukcji fluorescenci chlorofilu jak: maksymalna (potencjalna) wydajność kwantowa PS II (Fv/Fm), aktualna (fotochemiczna) wydajność kwantowa PS II (ΦPSII), wskaźnik witalności (Rfd) i współczynnik fotochemicznego wygaszania fluorescencji (qP), przy jednoczesnym wzroście wartości współczynnika niefotochemicznego wygaszania fluorescencji (qN). Obniżenie Fv/Fm, ΦPSII, Rfd, qP i podwyższenie qN były dużo wyraźniejsze u pszenicy należącej do roślin typu C₃, niż u kukurydzy należącej do typu C₄. Zaobserwowano, że w rezultacie zasolenia w liściach badanych roślin nastąpiła redukcja przewodności aparatów szparkowych i w konsekwencji ograniczenie transpiracji. Efekt ten był znacznie szybszy i głębszy w przypadku kukurydzy. Obecność jonów soli w podłożu spowodowała znaczne zahamowanie intensywności asymilacji CO₂ w liściach - dużo większe u pszenicy, niż u kukurydzy. Wyniki sugerują, że PS II kukurydzy (C₄) jest mniej wrażliwy na działanie stresu solnego, a sprawność fotosyntetycznego transportu elektronów w tych warunkach jest większa, niż u pszenicy (C₃). Wartości Rfd wykazały, że konwersja zaabsorbowanej energii i wykorzystanie produktów fazy świetlnej w reakcjach niezależnych bezpośrednio od światła są bardziej efektywne w przypadku kukurydzy. Pomiary przewodności szparkowej i transpiracji ujawniły, że kukurydza lepiej zapobiega utracie wody niż pszenica. Mimo silnego przymknięcia aparatów szparkowych wydajność asymilacji utrzymywała się u kukurydzy na wysokim poziomie.

EN

In wheat and maize leaves, NaCl in the nutrient solution decreased the potential quantum efficiency of PS II (Fv/Fm), actual quantum yield of PS II (ΦPSII), vitality index (Rfd) and photochemical quenching coefficient (qP) but increased the non-photochemical quenching coefficient (qN). The reduction of Fv/Fm, ΦPSII, Rfd, qP as well as the increase of qN was more marked in wheat than in maize treated with NaCl. High salinity in the rhizosphere lowered the leaf stomatal conductance (Gs) and, consequently, the transpiration rate (E). Those parameters were stronger reduced in maize than in wheat leaves. Also the rate of CO₂ assimilation was distinctly diminished by NaCl and its effect was much more pronounced in wheat. The above results suggest that in maize (C₄) the PS II is less sensitive to salt injuries and that the photosynthetic electron transport chain is more efficient than in wheat (C₃). The values of vitality index showed that energy conversion and its utilization in the carbon metabolism is much more efficient in maize. In addition, the changes in leaf stomata conductance and transpiration rate indicate that C₄ are relatively better adapted to prevent the loss of water than C₃. In spite of strong stomata closing, CO₂ assimilation rate in maize is less decreased than in wheat.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2004
• Tom: 496
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.573-582,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Stepien R.

• Zakład Fizjologii Roślin, Uniwersytet Wrocławski, ul.Kanonia 6/8, 50-328 Wrocław

autor

Klobus G.

• Zakład Fizjologii Roślin, Uniwersytet Wrocławski, ul.Kanonia 6/8, 50-328 Wrocław

Bibliografia

• Angelopoulos K., Dichio B., Xiloyannis C. 1996. Inhibition of photosynthesis in olive trees (Olea europea L.) during water stress and rewatering. J. Exp. Bot. 47(301): 1093-1100.
• Archana L., Edwards G.E. 1996. Analysis of inhibition of photosynthesis under water stress in the C₄ species Amaranthus cruentus and Zea mays: electron transport, CO₂ fixation and carboxylation capacity. Aust. J. Plant Physiol. 23: 403-412.
• Banuls J., Primo-Milo E. 1992. Effect of chloride and sodium on gas exchange parameters and water relations of Citrus plants. Physiologia Plantarum 86: 115-123.
• El Bassam N. 1998. C₃ and C₄ plant species as energy sources and their potential impact on environment and climate. Renewable Energy 15: 205-210.
• Genty B., Briantais J-M., Baker N.R. 1989. The relationship between the quantum yield of photosynthetic electron transport and quenching of chlorophyll fluorescence. Bioch. Biophys. Acta 990: 87-92.
• Havaux M., Strasser R.J., Greppin H. 1991. Theoretical and experimental analysis of the qP and qN coefficients of chlorophyll fluorescence quenching and their relation to photochemical and nonphotochemical events. Photosynth. Res. 27: 41-55.
• Holaday A.S., Martindale W., Alred R., Brooks A.L., Leegood R.C. 1991. Changes in activites of enzymes of carbon metabolism in leaves during exposure of plants to low temperature. Plant Physiol. 98: 1105-1114.
• Lichtenthaler H.K., Rinderle U. 1988. The role of chlorophyll fluorescence in the detection of stress conditions in plants. CRC Crit. Rev. Anal. Client. 19: S29-S85.
• Mohammed G.H., Binder W.D., Gillies S.L. 1995. Chlorophyll fluorescence: A review of its practical forestry applications and instrumentation. Scand. J. Forest Res. 10(4): 383-410.
• Scarasciamugnozza G., Deangelis P., Matteucci G., Valentini R. 1996. Long-term exposure to elevated (CO₂) in natural Quercus ilex L. community. Net photosynthesis and photochemical efficiency of PS II at different levels of water stress. Plant Cell Environ. 19(6): 643-654.