Dynamika tvorby zeaxantinu v závislosti na stupni dehydratace stélky lišejníku Lasallia pustulata

LANG, Jaroslav, Hana CEMPÍRKOVÁ, Miloš BARTÁK, Kristýna VEČEŘOVÁ and Jana ŠTEPIGOVÁ. Dynamika tvorby zeaxantinu v závislosti na stupni dehydratace stélky lišejníku Lasallia pustulata. In bulletin České společnosti experimentální biologie rostlin a Fyziologické sekce slovenské botanické společnosti. 2007.

Basic information

• Original name: Dynamika tvorby zeaxantinu v závislosti na stupni dehydratace stélky lišejníku Lasallia pustulata
• Authors: LANG, Jaroslav, Hana CEMPÍRKOVÁ, Miloš BARTÁK, Kristýna VEČEŘOVÁ and Jana ŠTEPIGOVÁ.
• Edition: bulletin České společnosti experimentální biologie rostlin a Fyziologické sekce slovenské botanické společnosti, 2007.

Other information

• Type of outcome: Proceedings paper
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• Organization unit: Faculty of Science

Abstract

Xantofylový cyklus je považován za jeden z ochranných mechanismů působících proti negativním účinkům nadměrné ozářenosti ve fotosyntetickém aparátu. Při nadměrné ozářenosti dochází ke konverzi violaxantinu přes anteraxantin na zeaxantin. Ten může deaktivovat singletový a tripletový stav molekul chlorofylu. Zeaxantin se rovněž zapojuje do deaktivace reaktivních forem kyslíku (ROS) a tepelné disipace absorbované radiační energie. U lišejníků dochází ke konverzi violaxantinu na zeaxantin rovněž při vysychání stélky (1), které je doprovázeno rychlými fyziologickými změnami (řádově desítky minut). Podobně jako při radiačním stresu dochází při vysychání stélky k tvorbě ROS (2) a aktivací ochranných mechanismů (3). Studie z poslední doby (např. 4) prokázaly u lišejníků tvorbu superoxidu (O2-) vlivem krátkodobého vyschnutí stélek. Cílem naší studie bylo kvantifikovat tvorbu zeaxantinu u modelového druhu foliózního lišejníku v závislosti na přesně stanoveném stupni vyschnutí stélky pomocí vodního potenciálu. Stélky foliózního lišejníku Lasallia pustulata byly pravidelně vlhčeny a vystaveny mírnému světlu po dobu 20 hod. Plně hydratované stélky lišejníků poté přirozeně vysychaly při 20 stupncích C a 30% vzdušné vlhkosti. Stupeň vyschnutí stélky byl měřen jako vodní potenciál (WP) pomocí Dewpoint PotentiaMeter WP4-T (Decagon, USA) až do stavu úplného vyschnutí stélky (WP = min). Během vysychání byly v pravidelných intervalech odebírány vzorky stélek a uloženy do tekutého dusíku. Vzorky byly mrazově vysušeny a rozemlety na jemný prášek. Poté byly ze vzorků 100% acetonem extrahovány pigmenty (Chla, Chlb, Chltotal, violaxantin, anteraxantin, zeaxantin) a analyzovány na HPLC (Waters, USA). Stupeň konverze pigmentů xantofylového cyklu byl vyjádřen pomocí deepoxidačního stavu (DEPS) a korelován se zjištěným WP. Během vysychání stélek v intervalu hodnot vodního potenciálu WP 0 až -10 MPa hodnoty DEPS exponenciálně rostly. Při dalším vysychání v intervalu WP -10 až -30 MPa byl růst DEPS velmi pomalý. Maximální hodnota DEPS byla zaznamenána těsně před úplným vyschnutím stélky (WP = -30 MPa) a je srovnatelná s údaji uváděnými v literatuře pro foliózní epifytický lišejník Parmelia quercina (1). Těsně před úplným vyschnutím stélky (WP -30 MPa) byly silně inhibovány fotochemické procesy fotosyntézy (kvantový výtěžek fotochemických procesů ve fotosystému II), podobně jako v našich dřívějších studiích (5). Poděkování Práce vznikla za podpory poskytnuté GAČR v rámci projektu 522/06/0979 (1) Physiologia Plantarum, 101: 93-102 (1997) (2) Applied and Environmental Microbiology, 71: 2121–2129, (2005) (3) Physiol. Plant. 105:257–265. (1999) (4) New Phytologist, 152: 333-341 (2001) (5) Lichenologist, 37: 433-443 (2005)