Ultraviolet B radiation (UV-B, 280–

Ultraviolet B radiation (UV-B, 280–320 nm) is a natural stress factor that has the potential to negatively affect phytoplankton organisms. In the present study, the model marine microalga Dunaliella salina was exposed to UV-B enhancement (0.25–1.00 kJ m− 2 d− 1), and its photosynthetic processes, including light and carbon reactions, were analyzed. This study aimed to elucidate what occurs during microalgal photosynthesis under UV-B stress. The results revealed (1) the contents of both chlorophyll and carotenoids. The ratio between these was altered significantly with UV-B enhancement, particularly in the initial phase of exposure, and the ratios of chlorophyll a to b were markedly changed compared with the control. The results indicated that UV-B enhancement could interfere with the light absorption of D. salina, but the results suggest a well-developed strategy depending on the adjustment of photosynthetic pigment to cope with the stress. The damage to the chloroplast ultrastructure was analyzed by transmission electron microscopy. Their shape was irregular, and the lamellae thylakoids were fractured. The grana were disintegrated in the treated groups, and the extent of the damage increased with UVB enhancement. (2) The chlorophyll fluorescence parameters indicated that the maximal photochemical efficiency of PSII (Fv/Fm), the actual photochemical efficiency of PSII in the light (ΦPSII), the relative electron transport rate (rETR) and the photochemical quenching (qP) displayed few changes after initial exposure but were significantly decreased 48 h after UV-B enhancement compared with the control. The results indicate that UV-B stress can decrease the light energy utilization of photosystem II and thus damage the photosynthetic capacity in light reaction. (3) The activity of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco), which is the key carbon fixation enzyme, was observed to increase significantly in the treated groups compared with the control. This finding indicates that microalga have an adaptive mechanism to moderate UV-B radiation. The results of the present study suggest an alteration in energy distribution after exposure to different doses of UV-B radiation. Non-photochemical quenching may be the main pathway for the dissipation of excessive light energy in photosystem II exposed to low doses, whereas an improved photochemical quenching capacity may play an essential role in avoiding photoinhibition when exposed to higher doses. It appears that there is a dynamic balance between damage and adaptation in microalga that aids their coping with UV-B-induced alterations to the photosystem.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

รังสีอัลตราไวโอเลตบี (รังสียูวีบี 280 – 320 nm) เป็นปัจจัยความเครียดตามธรรมชาติที่มีศักยภาพที่จะส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนพืช ในการศึกษาปัจจุบัน รุ่น microalga ทะเล Dunaliella ซาลินาสัมผัสเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของรังสียูวีบี (0.25 – 1.00 kJ m− 2 d− 1), และมีวิเคราะห์กระบวนการการสังเคราะห์แสง รวมทั้งแสงและคาร์บอนปฏิกิริยา การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ elucidate สิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการสังเคราะห์แสง microalgal ภายใต้ความเครียดรังสียูวีบี ผลการเปิดเผย (1) เนื้อหาของคลอโรฟิลและแคโรทีนอยด์ อัตราส่วนระหว่างเหล่านี้มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญกับการเพิ่มประสิทธิภาพของรังสียูวีบี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระยะแรกของการสัมผัส และอัตราส่วนของคลอโรฟิลล์ a ไปยัง b อย่างเด่นชัดการเปลี่ยนแปลงเมื่อเปรียบเทียบกับตัวควบคุม ผลลัพธ์แสดงว่า รังสียูวีบีเพิ่มอาจรบกวนการดูดซึมแสงของ D. ซาลินา แต่ผลการแนะนำกลยุทธ์การพัฒนาขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของรงควัตถุสังเคราะห์แสงเพื่อรับมือกับความเครียด ความเสียหาย ultrastructure คลอโรพลาสต์ถูกวิเคราะห์ โดยส่งชาวดัตช์ รูปร่างผิดปกติ และ thylakoids ยาวที่ร้าว Grana ได้ชำรุดทรุดโทรมในกลุ่มบำบัด และขอบเขตของความเสียหายเพิ่มกับ UVB เพิ่มขึ้น (2) พารามิเตอร์การเรืองแสงของคลอโรฟิลล์ระบุว่า photochemical ประสิทธิภาพสูงสุดของ PSII (Fv/Fm), ประสิทธิภาพ photochemical จริงของ PSII ในแสง (ΦPSII), อัตราการขนส่งอิเล็กตรอนสัมพัทธ์ (rETR) และการ photochemical ชุบ (qP) แสดงการเปลี่ยนแปลงบางหลังจากสัมผัสครั้งแรก แต่ได้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ 48 ชั่วโมงหลังจากเพิ่ม UV-B เทียบกับตัวควบคุม ผลลัพธ์บ่งชี้ว่า ความเครียดรังสียูวีบีสามารถลดการใช้พลังงานแสง photosystem II และจึง ทำลายความจุดำรงในปฏิกิริยาแสง (3) กิจกรรมของ ribulose-1.5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco), ซึ่งเป็นเอนไซม์ตรึงคาร์บอนที่สำคัญนี้ พบว่า จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มบำบัดเปรียบเทียบกับตัวควบคุม พบนี้บ่งชี้ว่า microalga มีกลไกการปรับตัวการควบคุมรังสี UV-B ผลของการศึกษาแนะนำการดัดแปลงในการกระจายพลังงานหลังจากแตกต่างกันปริมาณของรังสี UV-B Photochemical ไม่ชุบอาจเป็นเส้นทางหลักสำหรับการกระจายของพลังงานแสงที่มากเกินไปใน photosystem II สัมผัสกับปริมาณต่ำ ขณะกำลังชุบ photochemical เป็นปรับปรุงอาจมีบทบาทสำคัญในหลีกเลี่ยง photoinhibition เมื่อปริมาณที่สูงขึ้น ปรากฏว่ามีความเสียหายและการปรับตัวใน microalga ที่ช่วยพวกเขารับมือกับ UV B เกิดดัดแปลง photosystem การ สมดุลแบบไดนามิก

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

รังสีอัลตราไวโอเลต B รังสียูวี (UV-B 280-320 นาโนเมตร) เป็นปัจจัยความเครียดธรรมชาติที่มีศักยภาพที่จะส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนพืช ในการศึกษาปัจจุบันรูปแบบสาหร่ายทะเล Dunaliella Salina ได้สัมผัสกับการเพิ่มประสิทธิภาพของ UV-B (0.25-1.00 กิโลจูล M- 2 D- 1) และกระบวนการสังเคราะห์แสงรวมทั้งแสงและคาร์บอนปฏิกิริยาถูกนำมาวิเคราะห์ การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่ออธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นในระหว่างการสังเคราะห์แสงของสาหร่ายภายใต้ความเครียด UV-B ผลการศึกษาพบ (1) เนื้อหาของทั้งคลอโรฟิลและ carotenoids อัตราส่วนระหว่างเหล่านี้มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญกับการเพิ่มประสิทธิภาพ UV-B, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงแรกของการเปิดรับและอัตราส่วนของคลอโรฟิ A ไป B มีการเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับการควบคุม ผลการวิจัยพบว่าการเพิ่มประสิทธิภาพของ UV-B อาจรบกวนการดูดกลืนแสงของดีซาลินา แต่ผลที่ได้แนะนำกลยุทธ์การพัฒนาที่ดีขึ้นอยู่กับการปรับตัวของเม็ดสีสังเคราะห์ที่จะรับมือกับความเครียด ความเสียหายที่จะ ultrastructure chloroplast ได้รับการวิเคราะห์จากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องผ่าน รูปร่างของพวกเขาเป็นที่ผิดปกติและ thylakoids lamellae ถูกหัก Grana ถูกละลายหายไปในกลุ่มได้รับการรักษาและขอบเขตของความเสียหายที่เพิ่มขึ้นกับการเพิ่มประสิทธิภาพ UVB (2) พารามิเตอร์เรืองแสงคลอโรฟิลแสดงให้เห็นว่ามีประสิทธิภาพแสงสูงสุดของ PSII (FV / FM) ที่มีประสิทธิภาพแสงที่เกิดขึ้นจริงของ PSII ในที่มีแสง (ΦPSII) อัตราญาติอิเล็กตรอนขนส่ง (RETR) และดับแสง (QP) ที่แสดง การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยหลังจากการสัมผัสครั้งแรก แต่ถูกลดลงอย่างมีนัยสำคัญ 48 ชั่วโมงหลังจากการเพิ่มประสิทธิภาพของ UV-B เมื่อเทียบกับการควบคุม ผลการวิจัยพบว่าความเครียด UV-B สามารถลดการใช้พลังงานแสงของ photosystem II และทำให้เกิดความเสียหายจุสังเคราะห์แสงในปฏิกิริยาแสง (3) กิจกรรมของ ribulose-1,5-bisphosphate คาร์บอกซิ / oxygenase (Rubisco) ซึ่งเป็นเอนไซม์ตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ที่สำคัญก็สังเกตเห็นว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มได้รับการรักษาเมื่อเทียบกับการควบคุม การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าสาหร่ายมีกลไกการปรับตัวถึงปานกลางรังสียูวี-B ผลที่ได้จากการศึกษาครั้งนี้ชี้ให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในการกระจายพลังงานหลังจากที่สัมผัสกับปริมาณที่แตกต่างกันของรังสียูวี-B ดับที่ไม่ใช่แสงอาจจะเป็นเส้นทางหลักสำหรับการสลายตัวของพลังงานแสงที่มากเกินไปใน photosystem II สัมผัสกับปริมาณต่ำในขณะที่กำลังการผลิตที่ดีขึ้นดับแสงอาจมีบทบาทสำคัญในการหลีกเลี่ยง photoinhibition เมื่อสัมผัสกับปริมาณที่สูงขึ้น ปรากฏว่ามีความสมดุลแบบไดนามิกระหว่างความเสียหายและการปรับตัวในสาหร่ายที่ช่วยรับมือกับการเปลี่ยนแปลงของพวกเขา UV-B-ชักนำให้ photosystem

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

รังสีอัลตราไวโอเลตบี ( ยูวี - ข , 280 - 320 nm ) เป็นปัจจัยความเครียดตามธรรมชาติที่อาจส่งผลเสียต่อแพลงก์ตอนพืช สิ่งมีชีวิต ในการศึกษารูปแบบทะเลสาหร่าย Dunaliella salina โดนรังสียูวี บีเสริม ( 0.25 – 1.00 KJ m − 2 D − 1 ) และกระบวนการสังเคราะห์แสงของ รวมทั้งปฏิกิริยาของแสงและปริมาณคาร์บอนข้อมูล การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่ออธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นในระหว่างการสังเคราะห์แสงของสาหร่ายภายใต้รังสียูวี บีความเครียด ผลการวิจัยพบว่า ( 1 ) เนื้อหาของทั้งคลอโรฟิลล์และแคโรทีนอยด์ . อัตราส่วนระหว่างเหล่านี้ได้เปลี่ยนแปลงไปอย่างมากกับการเพิ่มประสิทธิภาพรังสียูวี บี โดยเฉพาะในช่วงเริ่มต้นของการเปิดรับแสง และอัตราส่วนของคลอโรฟิลล์บีเป็นอย่างการเปลี่ยนแปลงเมื่อเทียบกับการควบคุม ผลการศึกษาพบว่า รังสียูวี บีเสริมอาจรบกวนกับการดูดกลืนแสงของ D . salina แต่พบมีการพัฒนากลยุทธ์ขึ้นอยู่กับการปรับตัวของรงควัตถุสังเคราะห์แสง เพื่อรับมือกับความเครียด จะเกิดความเสียหายในคลอโรพลาสต์โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด . รูปร่างของพวกเขามีลักษณะผิดปกติ และลาเมลล่าไธลาคอยด์ถูกหัก ในกรานาถูกสลายในกลุ่ม และขอบเขตของความเสียหายที่เพิ่มขึ้น ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพ UVB . ( 2 ) คลอโรฟิลล์ฟลูออเรสเซนซ์ตัวแปร พบว่า ประสิทธิภาพแสงสูงสุดของ psii ( FV / FM ) , ที่เกิดขึ้นจริง 2 psii ในประสิทธิภาพของแสง ( Φ psii ) เทียบกับการขนส่งอิเล็กตรอนเท่ากัน ( retr ) และเคมีดับ ( qp ) แสดงการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง แต่หลังจากที่เริ่มต้นการลดลงอย่างมีนัยสำคัญหลังจากเสริม 48 ชม. ยูวี - ขเมื่อเทียบกับการควบคุม ผลการศึกษาพบว่า ความเครียด รังสียูวี บีสามารถลดการใช้พลังงานของแสง photosystem II และดังนั้นความเสียหายสามารถสังเคราะห์แสงในปฏิกิริยาแสง ( 3 ) กิจกรรมของ ribulose-1,5-bisphosphate อวัยวะสืบพันธุ์ / oxygenase ( rubisco ) ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการตรึงคาร์บอนเอนไซม์ พบว่าเพิ่มขึ้นอย่างมากในกลุ่มเมื่อเปรียบเทียบกับชุดควบคุม การค้นพบนี้บ่งชี้ว่า สาหร่ายมีกลไกการปรับตัวกับรังสียูวี - ข ปานกลาง ผลของการศึกษาชี้ให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในการกระจายพลังงานของรังสีในปริมาณที่แตกต่างกันหลังจากที่สัมผัสกับรังสียูวี บี . ไม่ดับ 2 อาจเป็นเส้นทางหลักสำหรับการกระจายของพลังงานแสงที่มากเกินไปใน photosystem II ได้รับในปริมาณต่ำ ในขณะที่การปรับปรุงเคมีดับความจุอาจมีบทบาทสำคัญในการหลีกเลี่ยง photoinhibition เมื่อสัมผัสกับปริมาณที่สูงขึ้น ปรากฏว่ามันเป็นสมดุลแบบไดนามิกระหว่างความเสียหายและการปรับตัวในสาหร่ายที่ช่วยรับมือกับ uv-b-induced เปลี่ยนแปลงไป photosystem .