The effect of chilling on the photosynthetic activity in coffee (Coffea arabica L.) seedlings: The protective action of chloroplastid pigments



Título del documento: The effect of chilling on the photosynthetic activity in coffee (Coffea arabica L.) seedlings: The protective action of chloroplastid pigments
Revista: Brazilian journal of plant physiology
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000276105
ISSN: 1677-0420
Autores: 1
2
Instituciones: 1Universidade Estadual do Norte Fluminense, Centro de Ciencias e Tecnologias Agropecuarias, Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro. Brasil
2Universidade Estadual Paulista "Julio de Mesquita Filho", Faculdade de Ciencias Agrarias e Veterinarias, Jaboticabal, Sao Paulo. Brasil
Año:
Periodo: May-Ago
Volumen: 14
Número: 2
Paginación: 95-104
País: Brasil
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, analítico
Resumen en inglés Coffea arabica is considered to be sensitive to low temperatures, being affected throughout its entire life cycle. Injury caused by chilling (low temperatures above zero degree centigrade) is characterized primarily by inhibition of the photosynthetic process. The objective of this work was to evaluate the role of photosynthetic pigments in the tolerance of coffee (C. arabica L.) seedlings to chilling. The evaluation the photosynthetic activity was made by emission of Chl a fluorescence at room temperature (25 ºC) in vivo and in situ, using a portable fluorometer. The pigment content was obtained by extraction with 80 % acetone, while estimation of membrane lipid peroxidation was determined by measuring the MDA content in leaf tissue extracts. The results indicated a generalized reduction in the quantum yield of PSII when the seedlings were maintained in the dark. The reduction occurred in the seedlings submitted to chilling treatment as well as in the control ones. This demonstrates that not only chilling acts to cause an alteration in PSII. It is possible that the tissue storage reserves had been totally exhausted, with the respiratory rate exceeding the photosynthetic rate; the later was nil, since the seedlings were kept in the dark. The efficiency in the capture, transfer and utilization of light energy in PSII photochemical reactions requires a sequence of photochemical, biochemical and biophysical events which depend on the structural integrity of the photosynthetic apparatus. However, this efficiency was found to be related to the protective action of chloroplastid pigments, rather than to the concentration of these pigments
Resumen en portugués A espécie Coffea arabica é considerada sensível às baixas temperaturas, podendo ser afetada em todo o seu ciclo. A injúria pelo frio (temperaturas baixas acima de zero) se caracteriza, principalmente, pela inibição do processo fotossintético. Este trabalho teve como objetivo avaliar a participação dos pigmentos fotossintéticos na tolerância de plântulas de cafeeiro (C. arabica L.) à temperatura de resfriamento. A avaliação da atividade fotossintética foi feita através da emissão de fluorescência da clorofila a à temperatura ambiente (25 ºC) in vivo e in situ, usando um fluorímetro portátil. O conteúdo dos pigmentos foi obtido a partir da extração com acetona 80 % e a peroxidação lipídica estimada a partir das medidas do conteúdo de MDA em extratos do tecido foliar. Os resultados indicaram uma redução generalizada na eficiência quântica do PSII quando as plântulas foram mantidas no escuro. A redução ocorreu tanto nas plântulas submetidas ao tratamento de resfriamento, quanto no material controle. Isso demonstra que não apenas a temperatura de resfriamento estaria atuando como causa dessas alterações na atividade do PSII. É provável que tenha ocorrido um esgotamento das reservas do tecido, com a taxa respiratória excedendo à fotossintética, já que essa era nula, uma vez que a energia de excitação esteve comprometida pela permanência das plântulas no escuro. A eficiência na captura, transferência e utilização da energia luminosa em reações fotoquímicas no PSII, requer uma seqüência de eventos fotoquímicos, bioquímicos e biofísicos intimamente dependentes da integridade estrutural do aparelho fotossintético. Sendo que essa eficiência se mostrou mais dependente da ação protetora dos pigmentos cloroplastídicos do que propriamente da concentração desses
Disciplinas: Biología,
Agrociencias
Palabras clave: Fisiología vegetal,
Plantas para uso industrial,
Coffea arabica,
Café,
Pigmentos fotosintéticos,
Plántulas,
Lípidos,
Peroxidación lipídica
Keyword: Biology,
Agricultural sciences,
Plant physiology,
Plants for industrial use,
Coffea arabica,
Coffee,
Lipid peroxidation,
Photosynthetic pigments,
Seedlings,
Lipids
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