ノルウェーのトウヒ光合成装置の順応高照度と温度の組み合わせ効果への順応

光合成ガス交換パラメーター、クロロフィルA蛍光特性、およびキサントフィルサイクル色素の脱酸化状態（DEPS）の日中のコースは、4年前のノルウェートウヒ苗の漸進的な順応中に異なる光合成光子フラックス密度（PPFD）に測定されました。気温（T（空気））レジーム、中程度のT（空気）（LI、最大PPFD 300マイクロモールM（-2）s（-1）、T（空気）範囲15〜25度C）で曇りの日をシミュレートする、中程度のT（AIR）（HI、最大PPFD 1000マイクロモールM（-2）s（-2）s（-1）、T（AIR）範囲15〜25度C）および暑い日当たりの良い日（HI-HT、最大PPFD 1000マイクロモールM（-2）S（-1）、T（AIR）範囲20〜35度C）。植物は成長室の中に順応し、各順位領域は13Dで続きました。HI条件への順応は、特に正午と午後の期間中に、ネットCO（2）同化率（A（n））の強いうつ病をもたらしました。HI-HTレジームへの暴露により、朝の期間中でもA（n）がさらに減少しました。不十分な気孔コンダクタンスは、HIおよびHI-HT条件下でA（n）を落ち込んだ主な理由であることがわかりました。0.78-0.82の範囲で、最大光化学系II（PSII）光化学効率（F（v）/F（M））のわずかな変化のみが、HIの両方への順応中のPSII光阻害に対するノルウェーのトウヒ光合成装置の耐性を支持しました。およびhi-ht条件。HI植物は、Xanthophyllサイクル色素（VAZ）の含有量の増加と、DEPの増加と密接に相関するPSII（D）内の熱エネルギー散逸の効率の向上を示しました。対照的に、HI-HTレジームへの順応により、VAZ含有量がわずかに減少し、HI植物と比較して1日中DとDEPSの値が大幅に低下しました。これらの結果は、高温下でのPSII光保護におけるキサントフィルサイクル媒介熱散逸の軽微な役割を示しています。ノルウェーのトウヒ光合成装置の過剰照度および熱ストレスへの順応中のPSII光保護における熱散逸および非同化電子輸送経路のさまざまな寄与について説明します。

Diurnal courses of photosynthetic gas exchange parameters, chlorophyll a fluorescence characteristics and the de-epoxidation state of the xanthophyll cycle pigments (DEPS) were measured during the gradual acclimation of 4-year-old Norway spruce seedlings to different photosynthetic photon flux density (PPFD) and air temperature (T(air)) regimes, simulating cloudy days with moderate T(air) (LI, maximum PPFD 300 micromol m(-2)s(-1), T(air) range 15-25 degrees C), sunny days with moderate T(air) (HI, maximum PPFD 1000 micromol m(-2)s(-1), T(air) range 15-25 degrees C) and hot sunny days (HI-HT, maximum PPFD 1000 micromol m(-2)s(-1), T(air) range 20-35 degrees C). The plants were acclimated inside a growth chamber and each acclimation regime lasted for 13d. Acclimation to HI conditions led to a strong depression of the net CO(2) assimilation rates (A(N)), particularly during noon and afternoon periods. Exposure to the HI-HT regime led to a further decrease of A(N) even during the morning period. Insufficient stomatal conductance was found to be the main reason for depressed A(N) under HI and HI-HT conditions. Only slight changes of the maximum photosystem II (PSII) photochemical efficiency (F(V)/F(M)), in the range of 0.78-0.82, supported the resistance of the Norway spruce photosynthetic apparatus against PSII photoinhibition during acclimation to both HI and HI-HT conditions. The HI plants showed increased content of xanthophyll cycle pigments (VAZ) and enhanced efficiency of thermal energy dissipation within PSII (D) that closely correlated with the increased DEPS. In contrast, acclimation to the HI-HT regime resulted in a slight reduction of VAZ content and significantly diminished D and DEPS values during the entire day in comparison with HI plants. These results indicate a minor role of the xanthophyll cycle-mediated thermal dissipation in PSII photoprotection under elevated temperatures. The different contributions of the thermal dissipation and non-assimilatory electron transport pathways in PSII photoprotection during acclimation of the Norway spruce photosynthetic apparatus to excess irradiance and heat stresses are discussed.