Repositorio UFRO · Omeka S

Low temperature responses of Nothofagus dombeyi and Nothofagus nitida, two evergreen species from south central Chile

Primer Autor	Alberdi, M
Co-autores	Reyes-Díaz, M Piper, F Bravo, LA Corcuera, LJ
Título	Low temperature responses of Nothofagus dombeyi and Nothofagus nitida, two evergreen species from south central Chile
Editorial	OXFORD UNIV PRESS
Revista	TREE PHYSIOLOGY
Lenguaje	en
Resumen	Nothofagus dombeyi (Mirb.) Blume y Nothofagus nitida (Phil.) Krasser son árboles perennes estrechamente relacionados, nativos del centro-sur de Chile. Nothofagus dombeyi es una especie pionera en hábitats con alta irradiancia diurna y temperaturas nocturnas bajo cero, y tiene una distribución altitudinal y latitudinal más amplia que N. nitida, que se restringe a climas más oceánicos. Postulamos que N. dombeyi tiene una mayor capacidad de aclimatación al frío, expresada como una mayor capacidad para mantener un aparato fotosintético funcional a bajas temperaturas, que N. nitida. Dado que la aclimatación al frío puede estar relacionada con la acumulación de sustancias crioprotectoras, investigamos las relaciones entre la temperatura de nucleación del hielo (IN), la temperatura de congelación (FT) y la temperatura que causa daño al 50% de los tejidos foliares (LT50), por un lado, y las concentraciones de carbohidratos solubles totales (TSC), almidón y prolina, por otro. Se realizaron observaciones a lo largo de un ciclo estacional en adultos y plántulas en el campo y en plántulas en el laboratorio bajo condiciones inductivas y no inductivas de aclimatación al frío. En los adultos, los valores de LT50 fueron menores en N. dombeyi que en N. nitida, lo que sugiere que N. dombeyi es la especie más tolerante a las heladas. Los adultos de ambas especies toleraron la congelación en otoño e invierno pero no en primavera y verano. En otoño e invierno, las plántulas de N. dombeyi tuvieron un LT50 mucho menor que las de N. nitida. Las plántulas de Nothofagus nitida, en otoño e invierno, exhibieron mecanismos de evitación de la congelación. Aunque las concentraciones elevadas de TSC y prolina pueden contribuir a la tolerancia a la congelación en los adultos de ambas especies, es poco probable que un aumento en la concentración de prolina sea la respuesta dominante de tolerancia a las heladas en los adultos porque las concentraciones de prolina fueron mayores en N. nitida que en N. dombeyi. En las plántulas, sin embargo, hubo grandes diferencias en la acumulación de prolina entre las especies que pueden explicar la diferencia entre ellas en la tolerancia a la congelación. La concentración de almidón en ambas especies disminuyó durante el invierno. La fluorescencia de la clorofila indicó que la eficiencia fotoquímica máxima (F-v/F-m) se mantuvo en valores óptimos (aproximadamente 0,8) durante todo el año. La eficiencia fotoquímica efectiva del PSII (phi PSII) y las tasas relativas de transporte de electrones (ETRr) disminuyeron en invierno en ambas especies. En las plántulas, los parámetros de fluorescencia se vieron más afectados en invierno en N. nitida que en N. dombeyi. Concluimos que los adultos y las plántulas de N. dombeyi son más resistentes que los adultos y las plántulas de N. nitida, lo cual concuerda con su distribución latitudinal y altitudinal más amplia.#Nothofagus dombeyi (Mirb.) Blume and Nothofagus nitida (Phil.) Krasser are closely related evergreen trees native to south central Chile. Nothofagus dombeyi is a pioneer in habitats subject to high daytime irradiances and nighttime freezing temperatures and has a wider altitudinal and latitudinal distribution than N. nitida, which is restricted to more oceanic climates. We postulated that N. dombeyi has a greater cold-acclimation capacity, expressed as a greater capacity to maintain a functional photosynthetic apparatus at low temperatures, than N. nitida. Because cold-acclimation may be related to the accumulation of cryoprotective substances, we investigated relationships between ice nucleation temperature (IN), freezing temperature (FT), and the temperature causing injury to 50% of the leaf tissues (LT50) on the one hand, and concentrations of total soluble carbohydrates (TSC), starch and proline on the other hand. Observations were made throughout a seasonal cycle in adults and seedlings in the field and in seedlings in the laboratory under cold-acclimation inductive and non-inductive conditions. In adults, LT50 values were lower in N. dombeyi than in N. nitida, suggesting that N. dombeyi is the more frost tolerant species. Adults of both species tolerated freezing in autumn and winter but not in spring and summer. In the fall and winter, seedlings of N. dombeyi had a much lower LT50 than those of N. nitida. Nothofagus nitida seedlings, in autumn and winter, exhibited freezing avoidance mechanisms. Although elevated TSC and proline concentrations may contribute to freezing tolerance in adults of both species, an increase in proline concentration is unlikely to be the dominant frost tolerance response in adults because proline concentrations were higher in N. nitida. than in N. dombeyi. In seedlings, however, there were large differences in proline accumulation between species that may account for the difference between them in freezing tolerance. Starch concentration in both species decreased during winter. Chlorophyll fluorescence indicated that maximal photochemical efficiency (F-v/F-m) remained at optimal values (similar to 0.8) throughout the year. The effective photochemical efficiency of PSII (phi PSII) and relative electron transport rates (ETRr) decreased in winter in both species. In seedlings, fluorescence parameters were more affected in winter in N. nitida than in N. dombeyi. We concluded that adults and seedlings of N. dombeyi are hardier than adults and seedlings of N. nitida, which is consistent with its wider latitudinal and altitudinal distribution.
Tipo de Recurso	Artículo original
doi	10.1093/treephys/25.11.1389
Formato Recurso	pdf
Palabras Claves	carbohydrates chlorophyll fluorescence cold acclimation freezing tolerance ice nucleation photosynthesis proline starch FROST-RESISTANCE FREEZING TOLERANCE CHLOROPHYLL FLUORESCENCE COLD-ACCLIMATION ICE NUCLEATION LEAVES PHOTOPROTECTION PHOTOSYNTHESIS PROLINE SUGARS carbohidratos fluorescencia de la clorofila aclimatación al frío tolerancia a la congelación nucleación del hielo fotosíntesis prolina almidón RESISTENCIA A LAS HELADAS TOLERANCIA A LA CONGELACIÓN FLUORESCENCIA DE LA CLOROFILA ACLIMATACIÓN AL FRÍO NUCLEACIÓN DE HIELO HOJAS FOTOPROTECCIÓN FOTOSÍNTESIS PROLINA AZÚCARES
Ubicación del archivo	http://dx.doi.org/10.1093/treephys/25.11.1389
Materias	carbohydrates chlorophyll fluorescence cold acclimation freezing tolerance ice nucleation photosynthesis proline starch FROST-RESISTANCE FREEZING TOLERANCE CHLOROPHYLL FLUORESCENCE COLD-ACCLIMATION ICE NUCLEATION LEAVES PHOTOPROTECTION PHOTOSYNTHESIS PROLINE SUGARS carbohidratos fluorescencia de la clorofila aclimatación al frío tolerancia a la congelación nucleación del hielo fotosíntesis prolina almidón RESISTENCIA A LAS HELADAS TOLERANCIA A LA CONGELACIÓN FLUORESCENCIA DE LA CLOROFILA ACLIMATACIÓN AL FRÍO NUCLEACIÓN DE HIELO HOJAS FOTOPROTECCIÓN FOTOSÍNTESIS PROLINA AZÚCARES
Título de la cita (Recomendado-único)	Low temperature responses of Nothofagus dombeyi and Nothofagus nitida, two evergreen species from south central Chile
Revista/Libro	TREE PHYSIOLOGY
Tipo de ruta	suscripción
Access Rights	metadata
Derechos de acceso	metadata
Identificador alternativo	PMID 16105806
Idioma	en
Identificador del recurso (Mandatado-único)	Artículo original
Versión del recurso (Recomendado-único)	versión publicada
Editorial	OXFORD UNIV PRESS
ISSN	0829-318X
Página de inicio (Recomendado-único)	1389
Página final (Recomendado-único)	1398
Categoría WOS	Silvicultura Forestry
Formato	pdf
Id de Web of Science	WOS:000233212800005