Фотосинтетические реакции генотипов какао Trinitario при четырех уровнях освещенности
Photosynthetic responses of Trinitario cacao genotypes under four light levels
Lewis V, Farrell A, Umaharan P, Lennon A
Аннотация (перевод)
КЛЮЧЕВОЙ ВЫВОД : При высокой освещенности генотипы Trinitario и Forastero были восприимчивы к фотоингибированию, при этом генотипы Forastero демонстрировали более низкую фотосинтетическую активность. При очень низкой освещенности фотосинтетическая способность этих генотипов субоптимальна. Какао (Theobroma cacao L.) все чаще выращивается в условиях полного солнечного освещения или по системе плантаций без затенения либо с ограниченным затенением. Генотипы какао Trinitario ценятся за свой вкусовой профиль, однако опубликовано мало работ об эффективности генотипов Trinitario в условиях высокой освещенности. В нашем исследовании изучалась световая реакция шести генотипов Trinitario (наряду с контрольными группами Forastero из Верхней и Нижней Амазонии) при четырех световых режимах (20, 400, 700 and 1500 µmol m− 2 s− 1) в тепличном эксперименте. Параметры флуоресценции хлорофилла использовались для оценки способности фотосистем реагировать на повышение уровня освещенности. Также было определено влияние повышенного воздействия света на содержание фотосинтетических пигментов и систему нейтрализации активных форм кислорода (для SOD, CAT и APX). Анализы утечки электролитов и перекисного окисления липидов использовались для оценки повреждения клеток вследствие фотоингибирования. Наши результаты показывают, что генотипическая вариабельность наблюдалась в основном при умеренной и высокой освещенности, и это исследование позволяет предположить, что оптимальный уровень освещенности для высоких скоростей фотосинтеза у генотипов Trinitario составляет приблизительно 300–400 µmol m− 2 s− 1.
Оригинальная аннотация
KEY MESSAGE : Under high light, Trinitario and Forastero genotypes were susceptible to photoinhibition with Forastero genotypes exhibiting lower photosynthetic activity. Under very low light, the photosynthetic capacity of these genotypes is suboptimal. Cacao (Theobroma cacao L.) is progressively being grown using a full sun or orchard system with no shade or restricted shade. Trinitario cacao genotypes are valued for their flavour profile, however, limited work has been published on the performance of Trinitario genotypes under high light conditions. Our study examined the light response of six Trinitario genotypes (along with Upper and Lower Amazon Forastero controls) under four light conditions (20, 400, 700 and 1500 µmol m− 2 s− 1) in a greenhouse experiment. Chlorophyll fluorescence parameters were used to assess the capability of the photosystems to respond to increasing light levels. The impact of increased exposure to light on photosynthetic pigment content and the reactive oxygen species scavenging system (for SOD, CAT and APX) was also determined. Electrolyte leakage and lipid peroxidation assays were used to assess cell damage due to photoinhibition. Our findings reveal that genotypic variation was observed mostly under moderate to high light and this study suggests that the optimal light level for high photosynthetic rates in Trinitario genotypes is approximately 300–400 µmol m− 2 s− 1.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/5d48c257-0390-41d3-b182-43859878c3f3