Влияние интенсивности актиничного света на фотосинтетические характеристики Arabidopsis thaliana с нокаутом гена альфа-карбоновой ангидразы 2
Автор: Журикова Е.М., Руденко Н.Н., Игнатова Л.К., Ветошкина Д.В., Новичкова Н.С., Иванов В.Н.
Журнал: Журнал стресс-физиологии и биохимии @jspb
Статья в выпуске: 1 т.15, 2019 года.
Бесплатный доступ
В растениях Arabidopsis thaliana с нокаутом гена альфа-карбоновой ангидразы 2, выращенных при 80 мкмоль квантов m-2 s-1, отношение хлорофилла a к хлорофиллу b и нефотохимическое гашение хлорофилла a флуоресценции были выше, в то время как эффективный квантовый выход и количество крахмала в листьях были ниже по сравнению с растениями дикого типа. После перевода обоих растений на повышенную интенсивность света, 400 мкмоль квантов m-2 с-1 в течение 14 дней, первые характеристики у мутантных растений увеличились в значительно меньшей степени, чем у растений дикого типа, и стали меньше, чем у растений дикого типа. Таким образом, в этих условиях эффективный квантовый выход и количество крахмала стали выше у мутантных растений. Данные обсуждаются в результате участия альфа-CA2 в контроле концентрации протонов в тилакоидном просвете.
Короткий адрес: https://sciup.org/143166902
IDR: 143166902
Список литературы Влияние интенсивности актиничного света на фотосинтетические характеристики Arabidopsis thaliana с нокаутом гена альфа-карбоновой ангидразы 2
- Журикова Е.М., Игнатова Л.К., Семенова Г.А., Руденко Н.Н., Мудрик В.А., Иванов Б.Н. (2015) Влияние нокаута гена α-карбоангидразы 4 на фотосинтетические характеристики Arabidopsis thaliana и накопление крахмала в листьях. Физиология растений, 62(4)
- Журикова Е.М., Игнатова Л.К., Руденко Н.Н., Мудрик В.А., Ветошкина Д.В., Иванов Б.Н. (2016) Участие двух карбоангидраз альфа семейства в фотосинтетических реакциях Arabidopsis thaliana. Биохимия, 81(10), 1463-1470
- Журикова Е.М. (2016) Исследование участия альфа-карбоангидразы 2 и альфа-карбоангидразы 4 в фотосинтетическом метаболизме Arabidopsis thaliana. Автореферат, Изд-во ТулГУ, Тула
- Bailey S., Walters R. G., Jansson S. and Horton, P. (2001). Acclimation of Arabidopsis thaliana to the light environment: the existence of separate low light and high light responses. Planta, 213(5), 794-801
- Borisova-Mubarakshina M.M., Ivanov B.N., Vetoshkina D.V., Lubimov V.Y., Fedorchuk T.P., Naydov I.A., Kozuleva M.A., Rudenko N.N., DallˈOsto L., Cazzaniga S., Bassi R. (2015) Long-term acclimatory response to excess excitation energy: evidence for a role of hydrogen peroxide in the regulation of photosystem II antenna size. J Exp Bot, 66, 7151-7164
- Borisova-Mubarakshina M.M., Vetoshkina D.V., Rudenko N.N., Shirshikova G.N., Fedorchuk T.P., Naydov I.A., Ivanov B.N. (2014) The size of the light-harvesting antenna of higher plant photosystem II is regulated by illumination intensity through transcription of antenna protein genes. Biochemistry (Moscow), 79, 520-523
- Buren S. (2010) Targeting and function of CAH1-Characterisation of a novel protein pathway to the plant cell chloroplast. PhD Thesis, Umea University, Sweden
- DiMario R.J., Clayton H., Mukherjee A., Ludwig M. and Moroney J.V. (2017) Plant Carbonic Anhydrases: Structures, Locations, Evolution, and Physiological Roles. Mol. Plant., 1, 30-46
- Fabre N., Reiter I.M., Becuwe-Linka N., Genty B. and Rumeau D. (2007) Characterization and expression analysis of genes encoding alpha and beta carbonic anhydrases in Arabidopsis. Plant Cell Environ., 30, 617-629
- Friso G., Giacomelli L., Ytterberg A.J., Peltier J.B., Rudella A., Sun, Q. and van Wijk K.J. (2004) In-depth analysis of the thylakoid membrane proteome of Arabidopsis thaliana chloroplasts: new proteins, new functions, and a plastid proteome database. Plant Cell, 16, 478-499
- Hangarter R., and Ort D.R. (1986) The relationship between light-induced increases in the H+ conductivity of thylakoid membranes and activity of the coupling factor. Eur. J. Biochem., 158(1), 7-12
- Hewett-Emmett D. and Tashian R.E. (1996) Functional diversity, conservation, and convergence in the evolution of the α, β, and γ-carbonic anhydrase gene families. Mol. Phylogenet. Evol., 5, 50-77
- Ignatova L., Zhurikova E., Ivanov B. (2019) The presence of the low molecular mass carbonic anhydrase in photosystem II of C3 higher plants. J. Plant Physiol., 232, 94-99
- Kaplan F., Zhao W., Richards J.T., Wheeler R.M., Guy C.L., Levine L.H. (2012) Transcriptional and metabolic insights into the differential physiological responses of Arabidopsis to optimal and supraoptimal atmospheric CO2. PLOS One. 7, e43583
- Leong, T.Y. and Anderson, J.M. (1984) Adaptation of the thylakoid membranes of pea chloroplasts to light intensities. II. Regulation of electron transport capacities, electron carriers, coupling factor (CF1) activity and rates of photosynthesis. Photosynth Res., 5(2), 117-128
- Lichtenthaller H.K. (1987) Chlorophyll and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes. Methods Enzymol., 148, 350-382
- Moroney J.V., Bartlett S.J., and Samuelson G. (2001) Carbonic Anhydrases in Plants and Algae. Plant, Cell Environ., 24, 141-153
- Price G.D., von Caemmerer S., Evans J.R., Yu J.W., Lloyd J., Oja V., Kell P., Harrison K., Gallagher A. and Badger M.R. (1994) Specific reduction of chloroplast carbonic anhydrase activity by anti-sense RNA in transgenic tobacco plants has a minor effect on photosynthetic CO2 assimilation. Planta, 193, 331-340
- Rudenko N.N., Fedorchuk T.P., Vetoshkina D.V., Zhurikova E.M., Ignatova L.K., Ivanov B.N. (2018) Influence of knockout of At4g20990 gene encoding α-CA4 on photosystem II light-harvesting antenna in plants grown under different light intensities and day lengths. Protoplasma, 255(1), 69-78
- Sello S., Alboresi A., Baldan B., and Morosinotto, T. (2018) Exploration of plant biodiversity to investigate regulation of photosynthesis in natural environment. BioRxiv, 368852
- Vetoshkina D.V., Borisova-Mubarakshina M.M., Naydov I.A., Kozuleva M.A., Ivanov B. N. (2015) Impact of high light on reactive oxygen species production within photosynthetic biological membranes. Journal of Biology and Life Science, 6(2), 50-60
- Villarejo A., Buren S., Larsson S., Dejardin A., Monne M., Rudhe C., Karlsson J., Jansson S., Lerouge P., Rolland N., von Heijne G., Grebe M., Bako L. and Samuelsson G. (2005) Evidence for a protein transported through the secretory pathway en route to the higher plant chloroplast. Nature Cell Biol., 7, 1224-1231
Статья научная
