Resumen de Photochemical efficiency of PSII and photoprotective pigments in seedlings and adults of two Proteaceae with different shade tolerance from the Chilean temperate rain forest

Miren Alberdi, Marjorie Reyes-Díaz, Rafael Zúñiga, Susan Hess, Leon A Bravo, Luis J Corcuera

• español

  Se estudia la variación estacional en los parámetros de amortiguamiento (quenching) energético del fotosistema II y los pigmentos fotoprotectores en plántulas y adultos de dos Proteáceas con diferente tolerancia a la sombra: Embothrium coccineum J. R. et G. Foster (intolerante) y Lomatia ferruginea (Cav.) R. Br (tolerante). Se prueba la hipótesis que la especie intolerante a la sombra favorece los procesos fotoquímicos de energía conducentes a la asimilación de C0(2) mientras que la tolerante a la sombra exhibe principalmente una disipación no fotoquímica de la energía ante condiciones de luz desfavorables. Las diferencias en la disipación de energía deben ser más evidentes en plántulas que en adultos debido a que las condiciones de luz y temperatura de sus ambientes son más contrastantes en este estado. La eficiencia fotoquímica máxima de las especies fluctuó entre 0.70-083. La eficiencia fotoquímica efectiva, el amortiguamiento fotoquímico y la tasa de transporte de electrones fue mayor en plántulas de E. coccineum que en las de L. ferruginea. Los parámetros energéticos de amortiguamiento fotoquímico fueron mayores en adultos que en plántulas, pero a menudo similar entre los períodos del día, estaciones, especies y estados de desarrollo, con excepción de menores valores en las plántulas de E. coccineum en verano. Plántulas y adultos presentaron un mayor pool de xantofilas al mediodía en verano que en invierno, mientras que el pool de anteraxantina + zeaxantina fue siempre mayor al mediodía. Luteína experimentó el mayor incremento durante el verano. Plántulas y adultos de E. coccineum mantuvieron una alta fotosíntesis, una mayor proporción de centros abiertos y mayor ETR que la especie tolerante a la sombra. Se concluyó que la especie intolerante a la sombra, E. coccineum, fue capaz de utilizar más de la energía absorbida en la fotosíntesis a través de su ciclo de vida que la especies tolerante. Estas diferencias son consistentes con el carácter pionero, mayor tasa de crecimiento y más amplia distribución altitudinal y latitudinal de E. coccineum con respecto a L. ferruginea.

• English

  The seasonal variation in energy quenching parameters of photosystem II and photoprotective pigments were studied in seedlings and adults of two Proteaceae: a shade-intolerant species (Embotrium coccineum J.R. et G. Forster) and a shade-tolerant species (Lomatia ferruginea (Cav.) R. Br.). We postúlate that the shade intolerant species favors photochemical energy driven processes (mainly C0(2) assimilation) while the shade tolerant species exhibits higher non-photochemical energy dissipation under unfavorable conditions. Moreover, the shade tolerant species presents lower seasonal variations in these parameters that the shade intolerant species. Differences in energy dissipation should be more evident in seedlings than adults because of their contrasting light environments and temperatures are more evident at this stage. Their maximal photochemical efficiency (Fv/Fm) was in the range 0.70-0.83. The effective photochemical efficiency (<Í>PSII), photochemical quenching (qP), and electrón transport rate (ETR) were higher in seedlings of E. coccineum than in seedlings of L. ferruginea. Adults showed higher photochemical energy quenching parameters than seedlings. Non-photochemical quenching (NPQ) was frequently similar between daily periods, seasons, species, and developmental stages, with the exception of the lowest non-photochemical quenching in seedlings of E. coccineum in summer. Seedlings and adults showed a larger xanthophyll cycle pool contení at midday in summer than in winter, while the pool of antheraxanthin + zeaxanthin was always higher at midday. Lutein increased the most during summer. Thus, E. coccineum seedlings and adults maintained high photosynthesis, a higher fraction of open reaction centres, and higher ETR than the shade tolerant species. These differences are consistent with the ecological functions of both species: a pioneer character, higher growth rate, and wide altitudinal and latitudinal distribution of E. coccineum compared to L. ferruginea.