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Título:
Efecto de la sequía sobre la eficiencia fotoquímica del PSII en N. dombeyi (Mirb.) Oerst
Autor:
Olivares Bravo, Erick Orlando
Profesor Patrocinante:
Alberdi Lag, Miren R.
Grado a Optar:
Licenciado en Ciencias Biológicas
Materia:
coigüe; fotoquímica; fotosíntesis
Universidad:
Universidad Austral de Chile
Facultad:
Facultad de Ciencias
Escuela:
Escuela de Ciencias
Año de Aceptación:
2005
Resumen:
Nothofagus dombeyi, especie arbórea siempreverde, posee un amplio rango ecológico, además de poseer la capacidad de ser pionera en hábitats expuestos y desfavorables, debiendo soportar varios tipos de estrés, tales como sequía y alta intensidad lumínica. Se postula que esta capacidad se relacionaría con la habilidad de mantener la funcionalidad del aparato fotosintético gracias a una alta eficiencia fotoquímica del PSII (fotosistema II) ante un estrés hídrico y lumínico, además de ser capaz de ajustar osmóticamente su jugo celular ante eventos de sequía. En plántulas de de N. dombeyi de 2 años de edad sometidas a períodos de sequía se estudió la respuesta fotoquímica del PSII mediante la determinación de parámetros de emisión de fluorescencia a diferentes intensidades lumínicas y los cambios en pigmentos fotosintéticos, i.e. clorofilas, carotenos y ciclo de las xantofilas. El estado hídrico de la planta se estudió en base a determinaciones del CRAf (contenido relativo de agua foliar) y del potencial hídrico (Ψh) y de solutos (Ψπ), estableciéndose además curvas presión-volumen y concentración foliar de solutos compatibles. El CRA del suelo y su respectivo potencial mátrico, también fueron determinados. Los resultados demuestran que bajo sequía la eficiencia fotoquímica máxima (Fv/Fm) no sufrió cambios significativos, mientras que el rendimiento cuántico efectivo (φPSII) y el apagamiento fotoquímico (qP) descendieron a la vez que ascendió la disipación no fotoquímica (qNP). Se observó que el pool de xantófilas fue mayor en plantas controles, mientras el estado de deepoxidacion (conversión de anteraxantina en zeaxantina) creció avanzada la sequía. Clorofilas totales aumentaron en plantas sometidas a sequía, sin variar las proporcion entre clorofila a y b. Se apreció un mayor ajuste osmótico (0,26MPa) al mayor nivel de estrés, el que podría estar relacionado con el incremento de carbohidratos solubles totales (CTS). No hubo cambios importantes en CRAf ni en Ψh de las hojas. El efecto del déficit hídrico sobre la distribución de las fracciones de energía absorbidas por el PSII a diferentes DFF, indican leves cambios con respecto a los controles a DFF altos, mostrando un aumento de D (disipación térmica) en plantas en recuperación, lo que sugiere que plantas que han pasado por una período de sequía mejoran su resistencia a la fotoinhibición por altos DFF. Se concluye que N. Dombeyi, es capaz de tolerar eventos de sequía sin cambiar drásticamente la funcionalidad de su aparato fotosintético durante los primeros estados de su desarrollo, manteniendo la turgencia celular, mediante ajuste osmótico, lo que explicaría su rol de pionera.
Abstract:
The evergreen Nothofagus dombeyi, from the South Chilean forest, has a wide ecological range, being pioneer in exposed and harsh habitats. In these habitats this species should withstand various stresses, such as drought and high light intensities (high photon fluxes densities, DFF), specially during the summer. It is postulated, that this capacity may be related with the ability of this species to maintain the functionality of their photosynthetic apparatus throughout a high photochemical efficiency of the PSII (photosystem II) under water and light stress. Additionally, this species may have the capacity to show osmotic adjustment under drought events. In 2 years old seedlings of N. dombeyi subjected to water stress, the photochemical efficiency of the PSII was studied by means of chlorophyll fluorescence and the determination of photosynthetic pigments (chlorophylls and carotenoids of xanthophyll cycle). The water status of the plant was established in leaves by determinations of the relative water contents (CRAf), water potential (Ψh) and osmotic potential (Ψπ), pressure-volume curves and compatible solutes. The relative water content of soil (CRAs) and its matrix potential (Ψs) was also determined. The results showed that the maximal photochemical efficiency (Fv/Fm) did not change during drought, while the effective quantum yield (φPSII) and the photochemical quenching (qP) decreased concomitant with an increase of the nonphotochemical quenching (qNP). Control plants have the greater xanthophyll cycle pool size. The conversion of violaxanthin to zeaxanthin is enhanced in response to drought. Chlorophyll content increased, while the chlorophyll a/b ratio did not show any change. The greatest degrees of osmotic adjustment (0.26 MPa) were found in the droughiest plants, which is may be associated with an accumulation of total soluble sugars (CST). There are not statistically significant differences in CRAf or in Ψh. The effect of drought in the partitioning of PSII absorbed light energy at different DFF shows slightly changes at high DFF, with respect to the controls. An enhanced thermal dissipation was found in recovery plants. That suggests a positive effect of a previous drought period in the capacity to withstand photoinhibition by hight light intensities. It can be concluded, that N. dombeyi is able to withstand drought events during the first development stages without drastically changes of its photosynthetic apparatus, with correspond well with its pioneer character. Additionally, it can maintain his turgor by osmotic adjustments.
Palabras Clave:
coigüe; fotoquímica; fotosíntesis
Editor:
Universidad Austral de Chile - Sistema de Bibliotecas - Programa Cybertesis
Formato:
text/pdf
Idioma:
es
Copyright:
Olivares Bravo, Erick Orlando
Dirección Electrónica:
http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2005/fco.48e/doc/fco.48e.pdf