原生和非原生亚北极植物物种对自然和人工光持续照明的反应
Tatjana G Shibaeva1, Elena G Sherudilo1, Alexandra A Rubaeva1
1Institute of Biology, Karelian Research Center, Russian Academy of Sciences, Petrozavodsk 185910, Russia.
连续照明 (CL) 由于昼夜异步,在植物中引起氧化应激和叶子损伤,特别是在人工条件下. 在CL下,本地亚北极植物比非本地物种更好地利用黄胺来保护自己免受活性氧物种 (ROS) 的侵害.
科学领域:
- 植物生理学 植物生理学
- 植物应激反应 植物应激反应
- 亚北极地区的植物群.
背景情况:
- 连续照明 (CL) 对植物生理学提出了独特的挑战.
- 了解植物对不同光周期的反应至关重要,特别是在具有自然CL的亚北极地区.
- 本地和非本地物种可能表现出对环境压力因素的不同适应.
研究的目的:
- 研究连续照明 (CL) 对植物生理学和应激反应的影响.
- 为了确定CL的影响是否因光源和环境条件 (自然与人造) 而有所不同.
- 为了比较本地和非本地亚北极植物物种之间的CL反应,并确定潜在的生理原因.
主要方法:
- 在自然和人工照明条件下对本地和非本地亚北极植物物种进行实验 (16h光周期与CL).
- 在极地日和较短的光周期期间进行现场测量,并进行受控气候室实验.
- 分析生理和生化参数,包括氧化应激标志物和黄含量.
主要成果:
- 植物缺乏对CL的特定耐受机制;保护性反应是非特异性的,与光氧化应激有关.
- 在恒定的条件下,人工CL通过氧化应激诱导叶子损伤,主要是由于昼夜异步.
- 在大自然中,日常的环境波动保持内生节律,防止极地日期间的光损伤.
- 在CL下,黄素在中和过多的活性氧物种 (ROS) 中发挥着重要作用,与非本地物种相比,在本地亚北极植物中具有更高的光保护作用.
结论:
- 循环节异步是在恒定的人工条件下CL诱导的压力的一个关键因素.
- 亚北极地区的自然环境变化有助于植物保持节律,避免光损伤.
- 当地亚北极植物表现出优越的光保护机制,特别是通过使用黄类物质,与暴露在持续光线下的引入物种相比.
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