Pasikartojančios sausros poveikis mėlynžiedės liucernos (Medicago sativa L.) chlorofilo a fluorescencijos rodiklių pokyčiams
Piečytė, Kamilė |
Dėl klimato kaitos pasaulyje pastebimos sausros, kurios daro neigiamą įtaką augalams, o tarp jų ir liucernoms. Liucerna yra svarbi, nes fiksuoja atmosferos azotą, dėl plačios šaknų sistemos stabdo dirvožemio eroziją, yra populiarus pašarinis augalas. Nors liucerna yra atspari sausroms, tačiau vandens trūkumas vis tiek ją veikia neigiamai. Pastebima, kad dėl vandens trūkumo sutrinka fotosintezės veikla. Norint nustatyti, kaip sausra veikia fotosintezės rodiklius, yra naudojama chlorofilo a fluorescencija. Chlorofilo a fluorescencija – patikima ir jautri priemonė norint įvertinti fotosintezės efektyvumą. Prie tamsos prisitaikiusius lapus po tam tikro laiko apšvietus, pastebimi fluorescencijos intensyvumo pokyčiai. Norint įvertinti dviejų sausros bangų poveikį chlorofilo a fluorescencijos rodikliams, buvo atliktas eksperimentas Vytauto Didžiojo universitete kontroliuojamo klimato šiltnamiuose. Liucernos buvo veikiamos sausra savaitę, tuomet paliktos septynias dienas atsistatyti. Po atsistatymo eksperimentas kartojamas. Abiem etapais buvo analizuojami šie rodikliai: laikas, iki kurio buvo pasiekta maksimali fluorescencija (t iki Fm), sužadintų reakcijos centrų plotas (Area), santykis tarp minimalios ir maksimalios chlorofilo a fluorescencijos (Fo/Fm), maksimalus antros fotosistemos darbo efektyvumas (Fv/Fm), antenų plotas (Sm), elektronų transporto efektyvumas (delta(Ro)), absorbuota energija (ABS/CSo), reakcijos centrų pagauta energija (TRo/CSo), disocijuota energija antenose (DIo/CSo), elektronų transporto srautas (ETo/CSo), energijos kiekis galutinių akceptorių regeneracijai (REo/CSo), fotosintezės gyvybingumo indeksas (PIABS), fotosintetinis gyvybingumas iš viso (PItotal). Iš rezultatų matyti, kad sausra neigiamai veikė liucernų chlorofilo a rodiklius: maksimalios antros fotosistemos darbo efektyvumas sumažėjo (Fv/Fm), absorbuota energija išaugo (ABS/CSo) (p>0,05). Šios didėjimą lydėjo kiti pokyčiai: nors pagautos energijos kiekis taip pat padidėjo (TRo/CSo), tačiau išaugo ir iššsvaistytos energijos kiekis (DIo/CSo) (p>0,05). Sumažėjo energijos kiekis I fotosistemos atsistatymui (REo/CSo), nežymiai (p>0,05) pakito elektronų transporto srautas iš II fotosistemos į I fotosistemą (ETo/CSo). Visą tai lėmė fotosintezės gyvybingumo indekso (PIABS) ir fotosintentinio gyvybingumo iš viso (PItotal) mažėjimą (p>0,05). Nustatyta, kad pirmoji sausros banga darė didesnį neigiamą poveikį liucernų chlorofila a fluorescencijos rodikliams. Taip pat pasikartojančios sausros tyrimas rodo, kad augalai atsistatė tiek po pirmosios, tiek po antrosios sausros bangos. Tačiau geriau augalai atsistatė po antrosios sausros bangos.
Due to climate change in the world droughts have negative impact on plants, including lucerne. Lucerne is important because it captures atmospheric nitrogen, prevent soil erosion and is a popular fodder plant. Even though lucerne is resistant to droughts the lack of water still has a negative effect on it. It has been noticed that due to water shortage photosynthetic activity is disrupted. Chlorophyll a fluorescence is used to determine how a drought affects photosynthesis rates. Chlorophyll a fluorescence – a reliable and sensitive measure to determine photosynthesis efficiency. Changes in fluorescence intensity are noticeable when leaves, accustomed to darkness, are exposed to light. An experiment has been conducted in Vytautas Magnus university’s controlled climate greenhouses to evaluate the effects of two drought waves on chlorophyll a fluorescence parameters. Lucerne plants have been exposed to drought for a week after which they were left to recover for seven days. After the recovery, the experiment was repeated. The indicators analysed during both stages were these: the time until the maximum fluorescence was reached (t to Fm), the area of initiated reaction centres (Area), the ratio between minimum and maximum chlorophyll a fluorescence (Fo/Fm), the maximum photosystem II efficiency (Fv/Fm), antenna area (Sm), electron transport efficiency (delta(Ro)), absorbed energy (ABS/CSo), energy captured by reaction centres (TRo/CSo), dissociated energy in the antennas (DIo/CSo), electron transport flow (ETo/CSo), energy supply for final acceptor regeneration (REo/CSo), photosynthesis viability index (PIABS), the overall photosynthetic viability (PItotal). The results show that the drought negatively affected lucerne chlorophyll a fluorescence parameters: the maximum photosystem II efficiency decreased (Fv/Fm), the absorbed energy increased (ABS/CSo) (p>0,05). This increase occurred with other changes: while the amount of collected energy has increased (TRo/CSo), so did the wasted energy as well (DIo/CSo) (p>0,05). Energy supply for photosystem II recovery decreased (REo/CSo), while the energy transmitted from photosystem I to photosystem II (ETo/CSo) altered slightly (p>0,05). All of this determined decrease (p>0,05) in a photosynthesis viability index (PIABS) and an overall photosynthetic viability (PItotal). It has been determined that the first drought wave had a bigger impact on lucerne chlorophyll a fluorescence parameters. In addition, the study of recurrent drought showed that plants recovered both after the first and the second wave of drought. However, plants recovered better after the second drought wave.