Artikkelin koko teksti on saatavilla vain PDF-formaatissa.
 

Albert Porcar-Castell

Studying the diurnal and seasonal acclimation of photosystem II using chlorophyll-a fluorescence

Porcar-Castell A. (2008). Studying the diurnal and seasonal acclimation of photosystem II using chlorophyll-a fluorescence. https://doi.org/10.14214/df.69

Tiivistelmä

Pieni osa fotosynteesin valoreaktioissa sidotusta energiasta säteilee takaisin ilmiössä jota kutsutaan klorofyllin fluoresenssiksi. Fluoresenssi ja fotosynteesin valokemialliset reaktiot kilpailevat fotosysteemi II:n (PSII) sitomasta energiasta. Tämän ilmiön vuoksi valokemiallisissa reaktioissa tapahtuvia muutoksia voidaan havaita analysoimalla klorofyllin fluoresenssia. Fluoresenssitekniikan avulla pystytään seuraamaan PSII:ssa sidotun energian jakautumista valokemiallisiin ja ei-valokemiallisiin (esim. energian poistuminen lämpönä) prosesseihin vuorokausi- ja kasvukausitasolla. Tätä sidotun valoenergian jakautumisesta eri prosesseihin voidaan käyttää kasvin fysiologisen tilan ja kunnon indikaattorina eri osissa kasvia tai eri aikoina. Vaikka tekniikka on yleisesti käytössä, monet tekniset ja teoreettiset ongelmat rajoittavat yhä fotosynteesin valoreaktioiden mukautumisen tutkimista klorofylli fluoresenssin avulla. Tämän työn tavoitteena oli kehittää ja testata uusia menetelmiä fluoresenssitekniikan hyödyntämiseen, ja näiden menetelmien avulla tutkia PSII mukautumista sekä vuorokausi- että vuodenaikaistasolla.

Työssäni kehitin uuden laskennallisen mallin, jonka avulla voidaan kuvata PSII:n mukautumista valon intensiteetin nopeisiin muutoksiin. Mallin avulla oli mahdollista analysoida elektroninsiirtoketjun nopeuden mukautumista valon intensiteetin nopeisiin muutoksiin. Tämän lisäksi kehitin uudenlaiset klorofyllin fluoresenssia kuvaavat laskennalliset parametrit, joiden avulla voi estimoida kvantitatiivisesti fotosynteesin valokemiallisten ja ei-valokemiallisten prosessien vuodenaikaista mukautumista. Näitä parametreja käytettiin tutkimuksessa, jossa analysoitiin valon ja lämpötilan yhteisvaikutuksia valoreaktioiden vuodenaikaiseen mukautumiseen. Tutkimuksen tulokset osoittivat, että valon määrä vaikutti männyllä sekä lämpötilan muutokseen mukautumisen voimakkuuteen että itse muutosnopeuteen. Talvella zeaxanthin-välitteinen lämmönmuodostus osoittautui pääasialliseksi mekanismiksi, joka sääteli lämpönä heijastuvan energian määrää männyllä. Viimeisessä osatutkimuksessani yhdistin PSII:n vuorokautisen ja vuodenaikaisen mukautumisen säätelymekanismit hyödyntäen vasta kehitettyä mittalaitetta MONI-PAM (Walz GmbH, Germany). Laitteella pystyy seuraamaan fluoresenssia pitkäaikaisesti huomattavalla tarkkuudella.

Avainsanat
energian jakaantuminen; Fo; Fm; kNPQ; kP; maastomittaukset; valoreaktiot; yhteyttäminen; mänty; kevään herääminen

Julkaistu 19.8.2008

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.69 | Lataa PDF

Creative Commons -lisenssi

Osajulkaisut

Porcar-Castell, A., Bäck, J., Juurola, E. & Hari, P. 2006. Dynamics of the energy flow through photosystem II under changing light conditions: a model approach. Functional Plant Biology 33(3): 229-239.

https://doi.org/10.1071/FP05133

Porcar-Castell, A., Juurola, E., Nikinmaa, E., Berninger, F., Ensminger, I. & Hari, P. 2008. Seasonal acclimation of photosystem II in Pinus sylvestris. I. Estimating the rate constants of sustained thermal energy dissipation and photochemistry. Tree Physiology 28: 1475-1482.

http://heronpublishing.com/tree/summaries/volume28/a28-1475.html

Porcar-Castell A., Juurola, E., Ensminger, I., Berninger, F., Hari, P. & Nikinmaa, E. 2008. Seasonal acclimation of photosystem II in Pinus sylvestris. II. Using the rate constants of sustained thermal energy dissipation and photochemistry to study the effect of the light environment. Tree Physiology 28: 1483-1491.

http://heronpublishing.com/tree/summaries/volume28/a28-1483.html

Porcar-Castell, A., Pfündel, E., Korhonen, J.F.J. & Juurola, E. 2008. A new monitoring PAM fluorometer (MONI-PAM) to study the short- and long-term acclimation of photosystem II in field conditions. Photosynthesis Research 96: 173-179.

https://doi.org/10.1007/s11120-008-9292-3


Rekisteröidy käyttäjäksi
Paina tätä linkkiä Metsätieteen aikakauskirjan käsikirjoituksen tarjoamis- ja seurantajärjestelmään (OJS) kirjautumiseen.
Kirjaudu sisään
Jos olet kirjautunut käyttäjäksi, kirjaudu sisään tallentaaksesi valitsemasi artikkelit myöhempää käyttöä varten.
Ilmoitukset päivityksistä
Kirjautumalla saat tiedotteet uudesta julkaisusta.



Valitsemasi artikkelit
Hakutulokset