Modulation of photosynthesis and th

Modulation of photosynthesis and the underlying mechanisms were studied in mulberry (Morus indica L. genotype V1) under progressive drought stress conditions. Five months old potted mulberry plants were arranged in a semi-controlled glasshouse chamber in completely randomized block design with four replications. On day 1 (D1), the plants were subjected to two watering treatments: well-watered (WW) and water-stressed (WS). In WS plants, watering was completely withheld for next 10 days (D1-D10), whereas the WW plants were maintained at 100% pot water holding capacity. Photosynthetic performance was tracked periodically (from D0 to D10) through measurements of leaf gas exchange and chlorophyll a fluorescence (OJIP) transients and additionally leaf protein analyses were performed on D10. Down-regulation in net CO2 fixation (Pn) was primarily mediated through stomatal limitation which concurrently reduced transpiration rate (E), stomatal conductance (g s) and intercellular CO2 concentration (Ci). The OJIP transients and other associated biophysical parameters elucidated the events of photoacclimatory changes in photosystem II (PSII) with progressive increase in drought stress. Down-regulation of PSII activity occurred predominantly due to increase in inactive reaction centers (RCs), decrease in electron transport per RC (ETO/RC) as well as per leaf cross-section (ETO/CSm) and enhanced energy dissipation. The L and K-bands appeared only in the stage of extreme drought severity indicating the ability of genotype V1 to resist drought-induced damage on structural stability of PSII and imbalance between the electrons at the acceptor and donor sides of PSII, respectively. Drought-induced changes in leaf protein analyses revealed significant up-regulation of important proteins associated to photostability of thylakoid membrane including oxygen evolving enhancer, chlorophyll a/b binding proteins, rubisco and rubisco activase. Further, the antioxidative defense proteins including peroxiredoxin and NADH ubiquinone oxidoreductase were also enhanced. In conclusion, our data demonstrate an integrated down-regulation of the photosynthetic process to maintain intrinsic balance between electron transfer reactions and reductive carbon metabolism without severe damage to PSII structural and functional integrity.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เอ็มของการสังเคราะห์ด้วยแสงและกลไกพื้นฐานได้ศึกษาในใบหม่อน (Morus indica L. ลักษณะทางพันธุกรรม V1) สภาวะความเครียดภัยแล้งก้าวหน้า เดือนห้าดอกไม้กระถางต้นไม้เก่าถูกจัดเรียงในห้องเรือนกระจกสำหรับปลูกต้นไม้กึ่งควบคุมในการออกแบบบล็อกสมบูรณ์ randomized กับระยะที่สี่ ในวันที่ 1 (ง 1), พืชถูกต้องเพื่อรักษารดน้ำ 2: ห้อง watered (WW) และเน้นน้ำ (WS) ในพืช WS รดน้ำถูกสมบูรณ์หักสำหรับถัดไป 10 วัน (เริ่มตั้งแต่ง 1-D10), ในขณะที่พืช WW ได้รักษา 100% หม้อน้ำถือกำลัง ประสิทธิภาพ photosynthetic ถูกติดตามเป็นระยะ ๆ (จาก D0 ถึง D10) ผ่านวัดใบแก๊สอัตราแลกเปลี่ยนและคลอโรฟิลล์ a fluorescence (OJIP) ทรานเซี้ยนต์ และนอกจากนี้ใบวิเคราะห์โปรตีนดำเนินบน D10 ระเบียบลงในสุทธิปฏิกิริยาการตรึง CO2 (Pn) ถูกหลัก mediated ผ่าน stomatal จำกัดที่พร้อมลดอัตรา transpiration (E), ต้านทาน stomatal (g s) และความเข้มข้น CO2 intercellular (Ci) อินพุตวงจร OJIP และพารามิเตอร์อื่น ๆ biophysical สัมพันธ์ elucidated เหตุการณ์เปลี่ยนแปลง photoacclimatory ใน photosystem II (PSII) กับความเครียดภัยแล้งก้าวหน้าเพิ่มขึ้น ลงระเบียบกิจกรรม PSII เกิดเป็นขึ้นในศูนย์กลางปฏิกิริยาที่ไม่ใช้งาน (RCs), ลดการขนส่งอิเล็กตรอน ต่อ RC (RC ร้านเบ) และ ต่อระหว่างส่วนใบไม้ (ร่วมร้านเบ) และกระจายพลังงานขั้นสูง L และ K-วงปรากฏเฉพาะในขั้นตอนของความรุนแรงของภัยแล้งมากบ่งชี้ความสามารถของลักษณะทางพันธุกรรม V1 เพื่อต่อต้านภัยแล้งทำให้เกิดความเสียหายบนโครงสร้างเสถียรภาพ PSII และความไม่สมดุลระหว่างอิเล็กตรอนในด้าน acceptor และผู้บริจาคของ PSII ตามลำดับ เกิดภัยแล้งการเปลี่ยนแปลงในใบวิเคราะห์โปรตีนเปิดเผยขึ้นระเบียบสำคัญของโปรตีนสำคัญที่เกี่ยวข้องกับ photostability ของเมมเบรนของ thylakoid รวมทั้งออกซิเจนที่พัฒนาเพิ่ม โปรตีนคลอโรฟิลล์ a/b ผูก rubisco และ rubisco activase เพิ่มเติม โปรตีนป้องกัน antioxidative peroxiredoxin และ NADH ubiquinone oxidoreductase ที่พัฒนา ในสรุป ข้อมูลแสดงให้เห็นถึงการรวมลงระเบียบการรักษาดุล intrinsic ระหว่างปฏิกิริยาการถ่ายโอนอิเล็กตรอนและเผาผลาญคาร์บอนกล้าหาญไม่ มีความเสียหายรุนแรงเพื่อความสมบูรณ์ของโครงสร้าง และหน้าที่ PSII photosynthetic

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ปรับแสงและกลไกการศึกษาในใบหม่อน (Morus indica L. จีโนไทป์ V1) ภายใต้เงื่อนไขที่ก้าวหน้าความเครียดภัยแล้ง พืชหม่อนกระถางห้าเดือนเก่าที่ถูกจัดให้อยู่ในห้องเรือนกระจกกึ่งควบคุมในการออกแบบบล็อกสุ่มสมบูรณ์ด้วยซ้ำสี่ ในวันที่ 1 (D1) พืชถูกยัดเยียดให้สองรักษารดน้ำ: ดีรดน้ำ (WW) และน้ำเน้น (WS) ในพืช WS รดน้ำถูกระงับอย่างสมบูรณ์ต่อไป 10 วัน (D1-D10) ในขณะที่พืช WW ถูกเก็บรักษาไว้ที่ 100% หม้ออุ้มน้ำ ผลการดำเนินงานได้รับการสังเคราะห์การติดตามเป็นระยะ ๆ (จาก D0 ถึง D10) ผ่านการวัดของการแลกเปลี่ยนก๊าซใบและคลอโรฟิลเรืองแสง (OJIP) ชั่วคราวและนอกจากนี้การวิเคราะห์โปรตีนใบได้ดำเนินการใน D10 กฎระเบียบลงในการตรึง CO2 สุทธิ (Pn) เป็นผู้ไกล่เกลี่ยข้อ จำกัด ส่วนใหญ่ผ่านปากใบซึ่งลดอัตราการคายพร้อมกัน (E), สื่อกระแสไฟฟ้าปากใบ (GS) และความเข้มข้นของ CO2 intercellular (Ci) ชั่วคราว OJIP ชีวฟิสิกส์และพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องอธิบายเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของ photoacclimatory ใน Photosystem II (PSII) ที่มีการเพิ่มขึ้นของความก้าวหน้าในความเครียดภัยแล้ง กฎระเบียบลงของกิจกรรมที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่ PSII เนื่องจากการเพิ่มขึ้นในศูนย์การตอบสนองการใช้งาน (RCS) ลดลงในการขนส่งอิเล็กตรอนต่อ RC (ร.ส.พ. / RC) รวมทั้งการต่อใบตัด (ร.ส.พ. / CSM) และการกระจายพลังงานที่เพิ่มขึ้น L และ K-วงปรากฏเฉพาะในขั้นตอนของความรุนแรงของภัยแล้งมากแสดงให้เห็นความสามารถของสายพันธุ์ V1 ที่จะต้านทานความเสียหายจากภัยแล้งที่เกิดขึ้นในความมั่นคงของโครงสร้างของ PSII และความไม่สมดุลระหว่างอิเล็กตรอนที่ใบเสร็จและผู้บริจาคที่ด้านข้างของ PSII ตามลำดับ การเปลี่ยนแปลงของภัยแล้งที่เกิดในการวิเคราะห์โปรตีนใบเปิดเผยอย่างมีนัยสำคัญเพิ่มการแสดงออกของโปรตีนที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับ photostability ของเยื่อหุ้มเซลล์ thylakoid รวมทั้งการพัฒนาเพิ่มออกซิเจน, คลอโรฟิล / b โปรตีนผูกพัน Rubisco และ Rubisco activase นอกจากนี้โปรตีนต้านอนุมูลอิสระป้องกันรวมทั้ง peroxiredoxin และโคเอนไซม์ NADH oxidoreductase ได้เพิ่มขึ้นด้วย ในการสรุปข้อมูลของเราแสดงให้เห็นถึงการบูรณาการกฎระเบียบลงของกระบวนการสังเคราะห์แสงเพื่อรักษาสมดุลภายในระหว่างปฏิกิริยาการถ่ายโอนอิเล็กตรอนและการเผาผลาญคาร์บอนลดลงโดยไม่เกิดความเสียหายอย่างรุนแรงต่อ PSII ความสมบูรณ์ของโครงสร้างและการทำงาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การปรับแสงและกลไกการศึกษาหม่อน indica L . กับ V1 ) ภายใต้สภาวะความแห้งแล้งที่มีความก้าวหน้า ห้าเดือนเก่ากระถางปลูกหม่อนจัดเป็นกึ่งควบคุมห้องเรือนกระจก in Completely Randomized block มี 4 ซ้ำ ใน 1 วัน ( D1 ) , พืชถูกสองรดน้ํารักษาน้ำ ( WW ) และน้ำเครียด ( WS ) ในสูตรพืช รดน้ำโดนระงับอีก 10 วัน ( d1-d10 ) ส่วน WW พืชถูกเก็บรักษาไว้ที่ 100% หม้อน้ำถือความจุประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงถูกติดตามเป็นระยะ ๆ ( จาก + กับ D10 ) ผ่านการแลกเปลี่ยนก๊าซ และใบไม้คลอโรฟิลล์เรือง ( ojip ) ชั่วคราว และนอกจากนี้ ใบวิเคราะห์โปรตีนจำนวน D10 . ลงระเบียบในการตรึง CO2 สุทธิ ( PN ) เป็นหลักโดยผ่านปากใบซึ่งเป็นการลดอัตราการคายน้ำ จำกัด ( E )ของระบบ G S ) และ intercellular CO2 ความเข้มข้น ( CI ) การ ojip ชั่วคราวและอื่น ๆที่เกี่ยวข้องทางชีวกายภาพพารามิเตอร์นี้ เหตุการณ์ของการเปลี่ยนแปลง photoacclimatory ใน photosystem II ( psii ) มีความก้าวหน้าเพิ่มขึ้นในภาวะแล้ง . ลงระเบียบของกิจกรรม psii ที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่เนื่องจากการเพิ่มขึ้นในศูนย์ปฏิกิริยาไม่ใช้ ( RCS )ลดลงในการขนส่งอิเล็กตรอนต่อ RC ( เอโต้ / RC ) รวมทั้งต่อตัดใบ ( เอโต้ / CSM ) และการเพิ่มประสิทธิภาพการสลายพลังงาน L และ k-bands ปรากฏเฉพาะในช่วงภัยแล้งที่รุนแรงความรุนแรงแสดงความสามารถของพันธุกรรมต้านภัยแล้งที่เกิดความเสียหาย V1 ในความมั่นคงของโครงสร้าง psii และความไม่สมดุลระหว่างอิเล็กตรอนที่พระนาสิก และผู้บริจาคด้าน psii ตามลำดับภัยแล้งที่เกิดการเปลี่ยนแปลงโปรตีนในใบพบสําคัญของโปรตีนที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาความคงตัวต่อแสงของเยื่อหุ้มไทลาคอยด์ ได้แก่ ออกซิเจน ซึ่งเพิ่มปริมาณโปรตีน A / B และผูก rubisco rubisco activase . ต่อไป , สารป้องกันโปรตีนรวมทั้ง peroxiredoxin และ NADH บิควิโนนอ ซิโดรีดักเทส ยังเพิ่ม สรุปข้อมูลของเราแสดง down-regulation บูรณาการของกระบวนการสังเคราะห์แสง เพื่อรักษาสมดุลระหว่างการถ่ายโอนอิเล็กตรอนในปฏิกิริยาการเผาผลาญคาร์บอนลดลงโดยไม่มีความเสียหายรุนแรง psii โครงสร้างและความสมบูรณ์ของการทํางาน