Repositorio UFRO · Omeka S

Thermal energy dissipation and its components in two developmental stages of a shade-tolerant species, Nothofagus nitida, and a shade-intolerant species, Nothofagus dombeyi

Primer Autor	Reyes-Diaz, Marjorie
Co-autores	Ivanov, Alexander G. Huner, Norman P. A. Alberdi, Miren Corcuera, Luis J. Bravo, Leon A.
Título	Thermal energy dissipation and its components in two developmental stages of a shade-tolerant species, Nothofagus nitida, and a shade-intolerant species, Nothofagus dombeyi
Editorial	OXFORD UNIV PRESS
Revista	TREE PHYSIOLOGY
Lenguaje	en
Resumen	Nothofagus dombeyi (Mirb.) Blume y Nothofagus nitida (Phil.) Krasser, dos especies perennes del bosque del sur de Chile, se regeneran en hábitats abiertos y bajo el dosel, respectivamente. Ambas superan el dosel del bosque cuando están en la etapa adulta, lo que sugiere que sus mecanismos fotoprotectores difieren en la dinámica ontogenética. Postulamos que N. nitida, una especie tolerante a la sombra, aumenta su capacidad para tolerar condiciones fotoinhibitorias (baja temperatura y alta irradiancia) mediante la disipación de energía térmica del exceso de energía durante su transición de plántula a la etapa adulta, mientras que N. dombeyi, una especie intolerante a la sombra, mantiene una alta capacidad de fotoprotección mediante la disipación de energía térmica desde la plántula hasta la etapa adulta. Para probar esta hipótesis, los principales mecanismos fotoprotectores en las plantas: los componentes de relajación rápida y lenta de la disipación de energía térmica (NPQ, extinción no fotoquímica) NPQ(F). y NPQ(S), respectivamente, y transiciones de estado - fueron estudiados en plántulas y adultos de ambas especies cultivadas en sus hábitats naturales y en un jardín común. En adultos, NPQ(F) y NPQ(S) no difirieron entre especies y estaciones. Las mayores diferencias en estos parámetros se observaron en plántulas. El ciclo de xantofilas fue más activo en plántulas de N. dombeyi que en plántulas de N. nitida a baja temperatura y alta irradiancia, consistente con un NPQ(F) más alto en N. dombeyi. Bajo todas las condiciones de estudio, las plántulas de N. nitida tuvieron un NPQ(S) más alto que las plántulas de N. dombeyi. La capacidad de transición de estado fue más alta en plántulas de N. nitida que en plántulas de N. dombeyi. Por lo tanto, aunque N. dombeyi (intolerante a la sombra) fue capaz de disipar térmicamente el exceso de energía absorbida, bajo condiciones naturales su extinción de energía fotoquímica fue eficiente en ambas etapas de desarrollo, disminuyendo su necesidad de disipación térmica. En contraste, las plántulas de N. nitida fueron más sensibles a la fotoinhibición que los árboles adultos, lo que sugiere un cambio del fenotipo de crecimiento a la sombra al de exposición al sol desde la etapa de plántula hasta la adulta. Estos resultados ayudan a explicar las diferencias en los patrones de regeneración de N. nitida y N. dombeyi, así como la presencia de la etapa adulta de N. nitida en el dosel superior.#Nothofagus dombeyi (Mirb.) Blume and Nothofagus nitida (Phil.) Krasser, two evergreens in the South Chilean forest, regenerate in open habitats and under the canopy, respectively. Both overtop the forest canopy when they are in the adult stage, Suggesting that their photoprotective mechanisms differ in ontogenetic dynamics. We postulated that N. nitida, a shade-tolerant species, increases its capacity to tolerate photoinhibitory conditions (low temperature and high irradiance) by thermal energy dissipation of excess energy during its transition from the seedling to the adult stage, whereas N. dombeyi, a shade-intolerant species, maintains a high capacity for photoprotection by thermal energy dissipation from the seedling to the adult stage. To test this hypothesis, the main photoprotective mechanisms in plants - the fast- and slow-relaxing components of thermal energy dissipation (NPQ, non-photochemical quenching) NPQ(F). and NPQ(S), respectively, and state transitions - were Studied in seedlings and adults of both species grown in their natural habitats and in a common garden. In adults, NPQ(F) and NPQ(S) did not differ between species and seasons. The greatest differences in these parameters were observed in seedlings. The xanthophyll cycle was more active in N. dombeyi seedlings than in N. nitida seedlings at low temperature and high irradiance, consistent with a higher NPQ(F) in N. dombeyi. Under all study conditions, N. nitida seedlings had higher NPQ(S) than N. dombeyi seedlings. The state transition capability was higher in N. nitida seedlings than in N. dombeyi seedlings. Therefore, although (shade-intolerant) N. dombeyi was able to thermally dissipate the excess absorbed energy, under natural conditions its photochemical energy quenching was efficient in both developmental stages, decreasing its need for thermal dissipation. In contrast, the seedlings of N. nitida were more sensitive to photoinhibition than the adult trees, suggesting a change from shade-grown to sun-exposed phenotype from the seedling to the adult stage. These results help to explain the differences in the regeneration patterns of N. nitida and N. dombeyi and the presence of N. nitida adult stage in the upper canopy.
Tipo de Recurso	Artículo original
Description	Los autores agradecen a FONDECYT 1030663 por el apoyo financiero, y a Valeria Neira y Alexis Estay por la asistencia técnica. M.R. recibió financiación mediante una beca doctoral otorgada por CONICYT. MECESUP UCO0214 financió la pasantía de M.R. en el laboratorio del Dr. Norman Huner.
doi	10.1093/treephys/tpp003
Formato Recurso	pdf
Palabras Claves	non-photochemical quenching ontogeny photosystem II state transitions xanthophyll cycle CHLOROPHYLL FLUORESCENCE PHOTOSYSTEM-II CAROTENOID COMPOSITION SEASONAL-CHANGES PROTEIN-PHOSPHORYLATION STATE TRANSITIONS LOW-LIGHT PHOTOSYNTHESIS PHOTOINHIBITION LEAVES extinción no fotoquímica ontogenia fotosistema II transiciones de estado ciclo de las xantofilas FLUORESCENCIA DE LA CLOROFILA FOTOSISTEMA II COMPOSICIÓN DE CAROTENOIDES CAMBIOS ESTACIONALES FOSFORILACIÓN DE PROTEÍNAS TRANSICIONES DE ESTADO BAJA ILUMINACIÓN FOTOSÍNTESIS FOTOINHIBICIÓN HOJAS
Ubicación del archivo	http://dx.doi.org/10.1093/treephys/tpp003
Categoría OCDE	Forestry
Materias	non-photochemical quenching ontogeny photosystem II state transitions xanthophyll cycle CHLOROPHYLL FLUORESCENCE PHOTOSYSTEM-II CAROTENOID COMPOSITION SEASONAL-CHANGES PROTEIN-PHOSPHORYLATION STATE TRANSITIONS LOW-LIGHT PHOTOSYNTHESIS PHOTOINHIBITION LEAVES extinción no fotoquímica ontogenia fotosistema II transiciones de estado ciclo de las xantofilas FLUORESCENCIA DE LA CLOROFILA FOTOSISTEMA II COMPOSICIÓN DE CAROTENOIDES CAMBIOS ESTACIONALES FOSFORILACIÓN DE PROTEÍNAS TRANSICIONES DE ESTADO BAJA ILUMINACIÓN FOTOSÍNTESIS FOTOINHIBICIÓN HOJAS
Id de Web of Science	WOS:000265850500003
Título de la cita (Recomendado-único)	Thermal energy dissipation and its components in two developmental stages of a shade-tolerant species, Nothofagus nitida, and a shade-intolerant species, Nothofagus dombeyi
Identificador del recurso (Mandatado-único)	Artículo original
Editorial	OXFORD UNIV PRESS
Revista/Libro	TREE PHYSIOLOGY
Categoría WOS	Silvicultura Forestry
Idioma	en
ISSN	0829-318X
Tipo de ruta	hibrida
Access Rights	metadata
Derechos de acceso	metadata
Identificador alternativo	PMID 19203980
Versión del recurso (Recomendado-único)	versión publicada
Entidad financiadora	ANID CONICYT FONDECYT 1030663#CONICYT#MECESUP UCO0214
Referencia del Financiador (Mandatado si es aplicable-repetible)	ANID CONICYT FONDECYT 1030663#CONICYT#MECESUP UCO0214
Página de inicio (Recomendado-único)	651
Página final (Recomendado-único)	662
Formato	pdf