Repositorio UFRO · Omeka S

Tree size and light availability increase photochemical instead of non-photochemical capacities of Nothofagus nitida trees growing in an evergreen temperate rain forest

Primer Autor	Coopman, Rafael E.
Co-autores	Briceno, Veronica F. Corcuera, Luis J. Reyes-Diaz, Marjorie Alvarez, Daniela Saez, Katherine Garcia-Plazaola, Jose I. Alberdi, Miren Bravo, Leon A.
Título	Tree size and light availability increase photochemical instead of non-photochemical capacities of Nothofagus nitida trees growing in an evergreen temperate rain forest
Editorial	OXFORD UNIV PRESS
Revista	TREE PHYSIOLOGY
Lenguaje	en
Resumen	Nothofagus nitida (Phil.) Krasser (Nothofagaceae) regenerates under the canopy in microsites protected from high light. Nonetheless, it is common to find older saplings in clear areas and adults as emergent trees of the Chilean evergreen forest. We hypothesized that this shade to sun transition in N. nitida is supported by an increase in photochemical and non-photochemical energy dissipation capacities of both photosystems in parallel with the increase in plant size and light availability. To dissect the relative contribution of light environment and plant developmental stage to these physiological responses, the photosynthetic performance of both photosystems was studied from the morpho-anatomical to the biochemical level in current-year leaves of N. nitida plants of different heights (ranging from 0.1 to 7 m) growing under contrasting light environments (integrated quantum flux (IQF) 5-40 mol m(-2) day(-1)). Tree height (TH) and light environment (IQF) independently increased the saturated electron transport rates of both photosystems, as well as leaf and palisade thickness, but non-photochemical energy flux, photoinhibition susceptibility, state transition capacity, and the contents of D1 and PsbS proteins were not affected by IQF and TH. Spongy mesophyll thickness and palisade cell diameter decreased with IQF and TH. A(max), light compensation and saturation points, Rubisco and nitrogen content (area basis) only increased with light environment (IQF), whereas dark respiration (R-d) decreased slightly and relative chlorophyll content was higher in taller trees. Overall, the independent effects of more illuminated environment and tree height mainly increased the photochemical instead of the non-photochemical energy flux. Regardless of the photochemical increase with TH, carbon assimilation only significantly improved with higher IQF. Therefore it seems that mainly acclimation to the light environment supports the phenotypic transition of N. nitida from shade to sun.#Nothofagus nitida (Phil.) Krasser (Nothofagaceae) se regenera bajo el dosel en microhábitats protegidos de la luz intensa. Sin embargo, es común encontrar plántulas más viejas en áreas despejadas y adultos como árboles emergentes del bosque perennifolio chileno. Planteamos la hipótesis de que esta transición de sombra a sol en N. nitida se sustenta en un aumento de las capacidades de disipación de energía fotoquímica y no fotoquímica de ambos fotosistemas, en paralelo con el aumento del tamaño de la planta y la disponibilidad de luz. Para analizar la contribución relativa del ambiente lumínico y la etapa de desarrollo de la planta a estas respuestas fisiológicas, se estudió el desempeño fotosintético de ambos fotosistemas desde el nivel morfoanatómico hasta el bioquímico en hojas del año en curso de plantas de N. nitida de diferentes alturas (de 0,1 a 7 m) que crecían bajo ambientes lumínicos contrastantes (flujo cuántico integrado (FCI) de 5 a 40 mol m⁻² día⁻¹). La altura del árbol (TH) y el ambiente lumínico (IQF) aumentaron independientemente las tasas de transporte de electrones saturados de ambos fotosistemas, así como el grosor de las hojas y del parénquima en empalizada, pero el flujo de energía no fotoquímica, la susceptibilidad a la fotoinhibición, la capacidad de transición de estado y el contenido de las proteínas D1 y PsbS no se vieron afectados por IQF y TH. El grosor del mesófilo esponjoso y el diámetro de las células del parénquima en empalizada disminuyeron con IQF y TH. A(max), la compensación lumínica y los puntos de saturación, Rubisco y el contenido de nitrógeno (base de área) solo aumentaron con el ambiente lumínico (IQF), mientras que la respiración oscura (R-d) disminuyó ligeramente y el contenido relativo de clorofila fue mayor en los árboles más altos. En general, los efectos independientes de un ambiente más iluminado y la altura del árbol aumentaron principalmente el flujo de energía fotoquímica en lugar del no fotoquímico. Independientemente del aumento fotoquímico con TH, la asimilación de carbono solo mejoró significativamente con un IQF más alto. Por lo tanto, parece que principalmente la aclimatación al ambiente lumínico apoya la transición fenotípica de N. nitida de la sombra al sol.
Tipo de Recurso	artículo original
Description	The authors thank FONDECYT 1070551, MICINN BFU B/024455/09 and PDA-24 for financial support. R.C. was financed by a doctoral and thesis support fellowship granted by CONICYT. Los autores agradecen a FONDECYT 1070551, MICINN BFU B/024455/09 y PDA-24 por el apoyo financiero. R.C. recibió financiación mediante una beca de apoyo doctoral y de tesis otorgada por CONICYT.
doi	10.1093/treephys/tpr094
Formato Recurso	pdf
Palabras Claves	NPQ components ontogeny PSII and PSI light energy partitioning state transitions cyclic electron flow chlorophyll fluorescence shade-tolerance photosystem-ii energy-dissipation state transitions dark respiration leaf nitrogen gas-exchange acclimation Componentes de NPQ ontogenia partición de la energía lumínica de PSII y PSI transiciones de estado flujo cíclico de electrones fluorescencia de la clorofila tolerancia a la sombra fotosistema II disipación de energía transiciones de estado respiración oscura nitrógeno foliar intercambio de gases aclimatación
Ubicación del archivo	http://dx.doi.org/10.1093/treephys/tpr094
Materias	NPQ components ontogeny PSII and PSI light energy partitioning state transitions cyclic electron flow chlorophyll fluorescence shade-tolerance photosystem-ii energy-dissipation state transitions dark respiration leaf nitrogen gas-exchange acclimation Componentes de NPQ ontogenia partición de la energía lumínica de PSII y PSI transiciones de estado flujo cíclico de electrones fluorescencia de la clorofila tolerancia a la sombra fotosistema II disipación de energía transiciones de estado respiración oscura nitrógeno foliar intercambio de gases aclimatación
Disciplinas de la OCDE	Silvicultura#Botánica#Ecología
Título de la cita (Recomendado-único)	Tree size and light availability increase photochemical instead of non-photochemical capacities of Nothofagus nitida trees growing in an evergreen temperate rain forest
Revista/Libro	TREE PHYSIOLOGY
Tipo de ruta	hibrida verde
Access Rights	restringido
Derechos de acceso	restringido
Identificador alternativo	PMID 21990025
Idioma	en
Identificador del recurso (Mandatado-único)	artículo original
Versión del recurso (Recomendado-único)	versión publicada
Entidad financiadora	ANID CONICYT FONDECYT 1070551 MICINN BFU B/024455/09 ANID CONICYT PDA-24
Referencia del Financiador (Mandatado si es aplicable-repetible)	ANID CONICYT FONDECYT 1070551 MICINN BFU B/024455/09 ANID CONICYT PDA-24
Editorial	OXFORD UNIV PRESS
ISSN	0829-318X
Página de inicio (Recomendado-único)	1128
Página final (Recomendado-único)	1141
Categoría WOS	Forestry Silvicultura
Formato	pdf
Id de Web of Science	WOS:000295930200009