11.

 

Mohafajok fotoszintetikus válaszainak sajátosságai

 

 

Marschall Marianna1, Michael C.F. Proctor2, Nicholas Smirnoff2, Dulai Sándor1

 

1Eszterházy Károly Főiskola, Növényélettani Tanszék, 3300 Eger, Leányka u. 6.

2Hatherly Laboratories, School of Biological Sciences, University of Exeter, UK, EX4 4PS

 

Kloroplasztiszuk ultrastruktúrális vonásait és tipikusan alacsony klorofill-a/b arányukat tekintve a mohák árnyéknövény sajátosságokat mutatnak.

Jelen munkánkban 63 mohafajt érintő felmérésünk eredményeit foglaljuk össze, melynek során klorofill-a-, b-, összkarotinoid-koncentráció, valamint PPFD függvényében vizsgált klorofill-fluoreszcencia paraméterek meghatározását végeztük.

Az összklorofill mennyisége a vizsgált lombosmohákban és májmohákban széles határok között változott: lombosmohákban 0.7-1.0 mg g-1 volt jellemző a fénynek erősen kitett élőhelyek fajaiban (HL) és ~ 4.0 mg g-1 a legárnyékosabb helyeken élőkben (LL). A májmohák klorofilltartalma, az árnyékosabb környezetüknek megfelelően, általában magasabb (1.43-5.82 mg g-1) volt. Az átlagos klorofill a/b arány 2.33 volt 1.67-től 2.83-ig terjedő skálán a 45 lombosmoha alapján; míg a májmoháknál, 18 fajt vizsgálva, 1.99 adódott 1.40-től 2.27-ig terjedő intervallumban. Az összklorofill/összkarotinoid arány lombosmohákban a HL fajokban tipikusan 3.5 alatt volt és ~ 5-6 az LL fajokban. A májmohák, nem lévén képviselőjük a HL élőhelyeken, 3.82 és 12.10 közötti értékekkel szűkebb tartományt öleltek fel. A pigmentekre vonatkozó változók korrelálnak a relatív fotoszintetikus elektrontranszport (F PSII X PPFD) fényválasz görbéinek 95%-os telítési értékével mind a lombosmohák és mind a májmohák esetében. A két csoportra vonatkozó adatsor átfedi egymást, ami azt sugallja, hogy nincs alapvető különbség közöttük ezt az összefüggést tekintve.

A PPFD-válasz görbék alapján a HL fajokra igaz a következő két megállapítás: a PPFD növelésével a relatív elektrontranszport nem megy telítésbe, sőt továbbra is lineárisan emelkedik a magas PPFD értékek mellett. Másodszor, ezek a fajok extrém magas NPQ értékkel rendelkeznek, mely szintén egyenes arányban növekedik a PPFD növelésével. A magas NPQ csökkenthető DTT alkalmazásával, mely intenzív xantofill-ciklus közvetített fényvédelemre utal. A HL fajokban az (1-qP) általában 0.3-0.4 körüli értéken stabilizálódik a növekvő PPFD mellett. Az ilyen jellegű válaszok az HL fajok esetében általánosnak tekinthetők, jóllehet a fajok taxonómiai hovatartozása rendkívül változatos. Szintén ezekben a fajokban, a relatív elektronáram 60%-a telíti a CO2-fixáló mechanizmust már az alacsonyabb PPFD-n, a maradék „elektronkészlet” valószínűleg más folyamatokba, ill. raktárakba kerül.

Normál levegőben, CO2-mentes levegőben és N2 + 1% CO2-tartalmú gázkeverékben a relatív elektrontranszport a HL fajokban alig mutatott eltérést. E szerint az O2 és a CO2 könnyen felcserélhető redukálható célpont az elektronok számára. Tiszta N2-ben nagyon kis mértékű volt az elektrontranszport. Az (1-qP) 0.5 körüli értéken telítésbe ment olyan gázkeverékek alkalmazása mellett, amelyek „elektroncsapdaként” viselkedtek, ugyanakkor még alacsony PPFD-n 1 fölé emelkedett tiszta N2-ben. Az NPQ gyorsan 6 körüli értéken stabilizálódott tiszta N2-ben, míg progresszívan emelkedett a többi gázkeverék mellett a PPFD növelésével. Az LL fajok kevésbé voltak képesek az O2 redukálására ill. magas NPQ létrehozására magas PPFD-n. A legmagasabb NPQ érték (~ 4) tiszta N2-ben jelentkezett.