Naslov
Regulatorna uloga temperature u biogenezi fotosistema ii u plastidima kotiledona suncokreta (Helianthus annuus L.) tokom transformacije etioplasta u hloroplaste
(The regulatory role of temperature in biogenesis of photosystem ii in cotyledon plastids of sunflower (Helianthus annuus L.) during transformation ethyoplast to chloroplast)

Autori
Osmanović, Sanida

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Prirodno-matematički fakultet

Mjesto
Tuzla

Datum
29.03

Godina
2013

Stranica
213

Mentor
Lepeduš, Hrvoje

Ključne riječi
fotosinteza; fotosistem II; biogeneza kloroplasta; suncokret
(photosynthesis; photosystem II; chloroplast biogenesis; sunflower)

Sažetak
Fotosinteza je jedan od najvažnijih procesa na Zemlji. Odvija se u fotosintetički aktivnim plastidima algi i biljaka. Fotosintezu čine dva procesa, svjetlosna faza i Calvin-Bensonov ciklus. Jedan od najbitnijih događaja u procesu diferencijacije hloroplasta jeste biogeneza tilakoidnih membrana koji obuhvata koordiniranu biosintezu fotosintetičkih pigmenata i proteina fotosintetičkog aparata, te njihov import iz citoplazme u hloroplast, gdje se umeću u membranske tvorbe sa svrhom sklapanja fotosistema I i II i ostalih komponenata elektron-transportnog lanca. Kao biljni materijal u ovom istraživanju korišteni su etiolirani kotiledoni klijanaca suncokreta (Helianthus annuus L.) koji su stavljeni u fitotron, na ozelenjavanje tokom 24 sata. Ozelenjavanje je izvršeno pri količini aplicirane svjetlosti od 100 µmolfotona m-2 s-1 i 300 µmolFOTONA m-2 s-1 pri dvije različite temperature (10°C i 30°C). Nakon 24 sata biljni materijal je korišten za mjerenje fluorescencije hlorofila in situ metodom saturacijskog pulsa (OJIP test), što je dalo podatke o efikasnosti fotosistema II. Mjerenje je izvršeno pomoću instrumenta Plant Efficiency Analyser (PEA, Hansatech, UK) na svakom kotiledonu suncokreta (Helianthus annuus L.). Pomoću spektrofotometra Specord 40 (Analytik Jena) određene su koncentracije fotosintetičkih pigmenata. Semikvantitativna analiza proteina D1 i velike podjedinice Rubisco-a (LSU) urađena je metodama SDS-PAGE, Western blotting-a i imunodetekcije. Najveće vrijednosti koncentracija hlorofila a, hlorofila b, ukupnih hlorofila, ukupnih hlorofila i karotenoida, te ukupnih hlorofila i ukupnog protohlorofilida, izmjerene su pri LL 30°C, a najmanje pri LL 10°C. Najniže koncentracije ukupnih karotenoida su zabilježene pri LL 10°C i HL 10°C, a najveće pri temperaturi HL 30°C. Primjenom analize varijanse i post hoc LSD („Least significant difference“) testa dobiveni rezultati pokazuju statistički značajnu razliku u koncentraciji hlorofila a, hlorofila b, ukupnih hlorofila (a+b), te ukupnih karotenoida između većine tretmana. Tretmani LL 10°C i HL 10°C ne pokazuju statistički značajnu razliku. Ukupni protohlorofilidi pokazuju najveće koncentracije HL 30°C, a najmanje pri HL 10°C. Snižavanje temperature na kojoj se odvija proces ozelenjavanja kotiledona rezultira slabijom konverzijom protohlorofilida u hlorofilid što dovodi i do slabije biosinteze hlorofila. Rezultati mjerenja fluorescencije hlorofila a pokazuju povezanost između indeksa fotosintetičke učinkovitosti (PIABS), omjera »trapping-a« i disipacije energije (TR0/DI0), omjera koncentracija reakcijskih centara i koncentracija antena hlorofila (RC/ABS), elektronskog transporta po aktivnom reakcijskom centru (ET0/RC). Tako imamo situaciju da u onim tretmanima u kojima su zabilježene najmanje vrijednosti TR0/DI0, RC/ABS, ET0/RC zabilježene su i najmanje vrijednosti PIABS i obratno. Najveći kvantni prinos fotosistema II Fv/Fm postignut pri LL 30°C (0, 84). SDS–elektroforeza je pokazala razlike u sastavu i intenzitetu proteinskih vrpci. Izvršena istraživanja upućuju na zaključak da niske temperature uzrokuju disbalans glavnih fotohemijskim procesa što za posljedicu ima snižavanje vrijednosti glavnih parametara (Fv/Fm i PIABS) koji opisuju efikasnost fotosistema II i ukupnu fotosintetičku efikasnost.

Izvorni jezik
Bos

Znanstvena područja
Biologija

POVEZANOST RADA