بررسي اثر تنش دماي پايين بر عملكرد فتوسيستم II در جلبكDunaliella salina با استفاده از كينتيك فلويورسنس كلروفيل a

Effect of Cold Stress on PSII Efficiency of Dunaliella Using Chlorophyll a Fluorescence Kinetics

هدف: با توجه به اينكه در گياهان و جلبك‌ها اولين محل تاثير تنش سرما در فتوسيستم II هنوز بطور كامل مشخص نيست لذا در اين تحقيق اثر دماي پايين (8 درجه سانتي‏گراد) بر فعاليت بخش‌هاي مختلف فتوسيستم II گونه D.salina به عنوان مدل سيستم گياهي با استفاده از كينتيك فلويورسنس كلروفيل a بررسي شد. مواد و روش‌ها: در اين تحقيق از جلبك سبز تك‌سلولي گونه D.salina سويه 200UTEX استفاده گرديد. اين جلبك در دماهاي 8 و 25 درجه سانتي گراد در غلظت 1 مولار NaCl در سه تكرار كشت داده شد. سپس پارامتر‌هاي مربوط به فلويورسنس كلروفيل a در زمان‌هاي مختلف پس از تنش سرما اندازه‌گيري شدند. نتايج: نتايج نشان داد كه در دماي 8 درجه سانتي‏گراد ميزان شاخص‌هاي FV/Fo، ?Po، ?o، ?Eo، ?Ro و PIABS در گونه D.salina در مقايسه با شاهد (25 درجه سانتي‏گراد) كاهش يافت. در‌حالي‌كه ميزان شاخص‌هاي ?Do و ABS/RC افزايش نشان داد. نتيجه‌گيري: با توجه به نتايج به نظر مي‌رسد، كاهش كارايي كمپلكس تجزيه آب در اثر كاهش دما، احتمالا نقش عمده‌اي در كاهش ميزان انتقال الكترون به پذيرنده‌هاي الكترون فتوسيستم II دارد و به ايجاد اختلال در فعاليت زنجيره انتقال الكترون فتوسيستم II منجر مي‌شود. تنش سرما با تاثير بر كمپلكس تجزيه آب باعث كاهش ميزان انتقال الكترون به فيوفايتين و QA و پس از آن، انتقال الكترون از QA به QB، مخزن پلاستوكويينون و در نهايت احياي پذيرنده‌هاي نهايي در سمت پذيرنده فتوسيستم I مي‌شود. به طوركلي مي‌توان گفت، كمپلكس تجزيه آب اولين بخش در فتوسيستم II سلول‌هاي جلبك D.salina است كه تحت تاثير تنش سرما قرار مي‌گيرد.

Aim: The first location of cold stress effect on PSII in plants and algae is not fully clear. Therefore, the effect of low temperature (8°C) on the activity of different parts of PSII were investigated in D. salina as plant model system is investigated using chlorophyll a fluorescence kinetics. Material and methods: In this study unicellular green alga, D. salina, 200 UTEX strain was used. The Algae were cultured in the medium containing 1M of NaCl at 8°C or 25°C in triplicates. Then the parameters of Chl-a fluorescence was measured in various interval after cold stress. Result: The results showed that at temperatures 8°C, the rate of parameters FV/Fo, ?Po, ?o, ?Eo, ?Ro and PIABS in the species D.salina were decreased in comparison with the control (25°C). Whereas, the rate of parameters ?Do and ABS/RC were decreased. Conclusion: According to the results, decreasing of efficiency of water-splitting complex under low temperature stress probably has a significant effect on electron transport to the PSII electrons acceptors and creates imbalance in activity of PSII electron transport chain. The effect of cold stress on water-splitting complex, in turn, seems to decrease the rate of electron transport to Pheophytin and QA and from QA to QB, plastoquinone pool and finally reduction of end acceptor at photosystem I electron acceptor side. It could be finalized that the water-splitting complex is the first site that is affected by cold stress in PSII of D.salina cells. Key words: Cold stress, Dunaliella, Photosystem II, Chlorophyll a fluorescence kinetics