Role of Photorespiration and Cyclic Electron Transport in C4 Photosynthesis Evolution in the C3–C4 Intermediate Species Sedobassia sedoides


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Plants from two Sedobassia sedoides (Pall.) Aschers populations (Makan and Valitovo) (Chenopodiaceae) with C2 photosynthesis (precursor of C4 photosynthesis in phylogenesis) and photorespiratory CO2-concentrating mechanism were studied. Genetic polymorphism and isotope discrimination (δ13С) levels of the plants were determined under natural conditions, and their morpho-physiological parameters such as fresh and dry biomass of the above ground parts of plants, functioning of photosystem I (PSI) and photosystem II (PSII), intensity of net photosynthesis (A), transpiration (E), photorespiration and water use efficiency (WUE) of plants were calculated under control and salinine conditions (0 and 200 mM NaCl). Results of the population-genetic analysis showed that the Makan population is polymorphic (plastic) and the Valitovo population is monomorphic (narrowly specialized). There were no significant differences between the populations based on δ13С values or growth parameters, PSII, A, E and WUE under control conditions. Under saline conditions, dry biomass accumulation decreased in the Makan population by 15% and by more than 2- fold in the Valitovo population. Population differences were revealed in terms of photorespiration intensity and P700 oxidation kinetics under control and saline conditions. Under control conditions, Makan plants were characterized by a higher photorespiration intensity, which decreased by 2-fold under saline conditions to the photorespiration level of Valitovo plants. Cyclic electron transport activity was minimal in the control Makan plants, and it increased by almost 2-fold under saline conditions to the level of that in Valitovo plants under control and saline conditions. Under control conditions, photosynthesis in Makan plants can be specified as the proto-Kranz type (transitional type from C3 to C2) and that in Valitovo plants can be specified as the C2 type (C4 photosynthesis with photorespiratory CO2-concentrating mechanism), based on their photorespiration level and cyclic electron transport activity. Under saline conditions, Makan plants exhibited features of C2 photosynthesis. Intraspecific functional differences of photosynthesis were revealed in different populations of intermediate C3–C4 plant species S. sedoides which reflect the initial stages of formation of a photorespiratory CO2-concentrating mechanism during C4 photosynthesis evolution, accompanied by decrease in salt tolerance.

Об авторах

Z. Rakhmankulova

Timiryazev Institute of Plant Physiology Russian Academy of Science

Автор, ответственный за переписку.
Email: zulfirar@mail.ru
Россия, Moscow, 127276

E. Shuyskaya

Timiryazev Institute of Plant Physiology Russian Academy of Science

Email: zulfirar@mail.ru
Россия, Moscow, 127276

P. Voronin

Timiryazev Institute of Plant Physiology Russian Academy of Science

Email: zulfirar@mail.ru
Россия, Moscow, 127276

T. Velivetskaya

Far East Geological Institute of Russian Academy of Sciences

Email: zulfirar@mail.ru
Россия, Vladivostok

A. Ignatiev

Far East Geological Institute of Russian Academy of Sciences

Email: zulfirar@mail.ru
Россия, Vladivostok

I. Usmanov

Nizhnevartovsk State University

Email: zulfirar@mail.ru
Россия, Nizhnevartovsk

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».