Repositorio
Institucional

Reyes-Diaz, Marjorie

Castro-Arevalo, Mauricio

Alberdi, Miren

Jara-Rodriguez, Valeria

Sanhueza, Carolina

Corcuera, Luis J.

Bravo, Leon A.

Effects of low temperature acclimation on photosynthesis in three Chilean Proteaceae

SOC BIOLGIA CHILE

REVISTA CHILENA DE HISTORIA NATURAL

en

Embothrium coccineum, Gevuina avellana y Lomatia ferruginea crecen en hábitats con temperaturas e intensidades lumínicas contrastantes. Embothrium coccineum es una especie pionera que se establece en sitios abiertos completamente expuestos a luz solar y temperatura variables. Gevuina avellana se encuentra generalmente en sitios más protegidos. Lomatia ferruginea se regenera bajo el dosel en sitios con bajas oscilaciones térmicas y alta humedad. Para establecer una asociación entre sus hábitats y los atributos funcionales de cada especie, estudiamos sus respuestas fotosintéticas a la temperatura y la intensidad lumínica. Esperábamos que E. coccineum, que crece a pleno sol, pudiera aclimatar mucho mejor su aparato fotosintético a diferentes temperaturas que L. ferruginea, tolerante a la sombra, y G. avellana, tolerante a la semisombra. Un grupo de plantas de cada especie, compuesto por seis individuos cada uno, fue sometido a 4 °C (plantas aclimatadas al frío). Otro grupo con el mismo número de individuos fue sometido a 20 °C (plantas no aclimatadas). En plantas no aclimatadas de E. coccineum, la tasa fotosintética medida por la evolución de O₂ presentó su máximo a 30 °C (16,5 μmol O₂ m⁻² s⁻¹) con un óptimo entre 20 y 35 °C, mientras que en G. avellana y L. ferruginea la tasa fotosintética más alta (similar a 13 μmol O₂ m⁻² s⁻) se obtuvo a 25 °C. La aclimatación al frío redujo significativamente las tasas fotosintéticas de las especies investigadas. El Q₁₀ para la evolución de O₂ disminuyó significativamente en E. coccineum y G. avellana aclimatadas al frío pero no en L. ferruginea. Los parámetros de fluorescencia del PSII mostraron que E. coccineum presenta un mayor rendimiento cuántico efectivo (Phi PSII) en ambas temperaturas de crecimiento. La extinción fotoquímica (qP) se vio más afectada por la densidad de flujo de fotones fotosintéticos (PPFD) en L. ferruginea que en las demás especies. Lomatia ferruginea presentó la mayor extinción no fotoquímica (NPQ) a valores bajos de PPFD. Por lo tanto, el aparato fotosintético de cada especie presenta diferencias funcionales según las características de la disponibilidad de luz y los cambios de temperatura de sus hábitats.#Embothrium coccineum, Gevuina avellana, and Lomatia ferruginea grow in habitats contrasting in temperature and light intensity. Embothrium coccineum is a pioneer species that establishes itself in open sites completely exposed to variable sunlight and temperature. Gevuina avellana is usually found in more protected sites. Lomatia ferruginea regenerates under the canopy in sites with low thermal oscillations and high humidity. In order to establish an association of their habitats with functional attributes of each species, we studied their photosynthetic responses to temperature and light intensity. We expected that E. coccineum. which grows at full sun, is able to acclimate much better its photosynthetic apparatus to different temperatures than the shade tolerant L. ferruginea and the semi-shade tolerant G. avellana. One group of plants of each species containing six individuals each was Subjected to 4 degrees C (cold-acclimated plants). Another group with the same number of individuals was subjected to 20 degrees C (non-acclimated plants). In non-acclimated plants of E. coccineum, the photosynthetic rate as measured by O, evolution presented its maximum at 30 degrees C (16.5 mu mol O-2 m(-2) s(-1)) with an optimum between 20 and 35 degrees C, while in G. avellana and L. ferruginea the highest photosynthetic rate (similar to 13 mu mol O-2 m(-2) s(-)) was obtained at 25 degrees C. Cold acclimation significantly reduced the photosynthetic rates of the investigated species. The Q(10) for O-2 evolution decreased significantly in cold-acclimated E. coccineum and G. avellana but not in L. ferruginea. The fluorescence parameters of PSII showed that E. coccineum presents a higher effective quantum yield (Phi PSII) at both growth temperatures. Photochemical quenching (qP) was more affected by the photosynthetic photon flux density (PPFD) in L. ferruginea than in the other species. Lomatia ferruginea presented the highest non-photochemical quenching (NPQ) at lower PPFD. Thus, the photosynthetic apparatus of each species presents functional differences according to the characteristics of light availability and temperature changes of their habitats.

Artículo original

Los autores agradecen a FONDECYT 1050640 por el apoyo financiero y a Alexis Estay y Valeria Neira por la asistencia técnica prestada. Sandra Gacitua brindó asesoramiento sobre los análisis estadísticos de los datos. Frida Piper colaboró ​​en la revisión bibliográfica.

10.4067/S0716-078X2008000300002

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proteaceae

cold acclimation

photosynthetic oxygen evolution

photochemical efficiency of PSII

CHLOROPHYLL FLUORESCENCE

ELECTRON-TRANSPORT

XANTHOPHYLL CYCLE

COLD-ACCLIMATION

NERIUM-OLEANDER

HIGHER-PLANTS

RESPONSES

LIGHT

GROWTH

TREE

Proteáceas

aclimatación al frío

evolución fotosintética de oxígeno

eficiencia fotoquímica del PSII

FLUORESCENCIA DE LA CLOROFILA

TRANSPORTE DE ELECTRONES

CICLO DE LA XANTOFILA

ACLIMATACIÓN AL FRÍO

NERIUM-OLEANDER

PLANTAS SUPERIORES

RESPUESTAS

LUZ

CRECIMIENTO

ÁRBOL

Biodiversity Conservation

Ecology

proteaceae

cold acclimation

photosynthetic oxygen evolution

photochemical efficiency of PSII

CHLOROPHYLL FLUORESCENCE

ELECTRON-TRANSPORT

XANTHOPHYLL CYCLE

COLD-ACCLIMATION

NERIUM-OLEANDER

HIGHER-PLANTS

RESPONSES

LIGHT

GROWTH

TREE

Proteáceas

aclimatación al frío

evolución fotosintética de oxígeno

eficiencia fotoquímica del PSII

FLUORESCENCIA DE LA CLOROFILA

TRANSPORTE DE ELECTRONES

CICLO DE LA XANTOFILA

ACLIMATACIÓN AL FRÍO

NERIUM-OLEANDER

PLANTAS SUPERIORES

RESPUESTAS

LUZ

CRECIMIENTO

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WOS:000259797500002

Effects of low temperature acclimation on photosynthesis in three Chilean Proteaceae

Artículo original

SOC BIOLGIA CHILE

REVISTA CHILENA DE HISTORIA NATURAL

Conservación de la biodiversidad

Ecología

Biodiversity Conservation

Ecology

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ANID CONICYT FONDECYT 1050640

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