بررسی اثر تنش سرما بر روی فتوسیستم ii کلروپلاست جلبک تک سلولی dunaliella با استفاده از ojip-test

دما، یک فاکتور محیطی مهم در رشد گیاهان محسوب می شود. در بخش های مختلف جهان، دمای محیط در فصل زمستان کاهش می یابد و گیاهان ممکن است در طول زندگی خود در معرض تنش دمای پایین قرار گیرند. فتوسنتز یکی از اولین فرآیند هایی است که تحت تأثیر دمای پایین آسیب می بیند. کاهش فتوسنتز می تواند منجر به کاهش محصولات گیاهی و یا در نهایت مرگ گیاه شود. به دلیل اهمیت فرآیند فتوسنتز در زندگی موجودات فتوسنتز کننده تأثیر عوامل تنش زای محیطی بر دستگاه فتوسنتز به طور گسترده ای مورد مطالعه قرار گرفته است، اما اطلاعات چندانی در مورد اثر تنش سرما بر بخش های مختلف دستگاه فتوسنتزی، خصوصاً فتوسیستم ii در دست نمی باشد. فتوسیستم ii نقش مهمی در پاسخ به تنش های محیطی بر عهده دارد. با توجه به این که بررسی اثرات تنش سرما بر روی فتوسیستم ii گیاهان با مشکلاتی مواجه است، استفاده از جلبک های سبز تک سلولی مانند dunaliella به عنوان مدل سیستم گیاهی کاربرد گسترده ای دارد. در این تحقیق، اثر دمای پایین ( 15 درجه سانتی گراد ) بر فعالیت بخش های مختلف فتوسیستم ii گونه های d. bardawil و d. salina با استفاده از کینتیک فلوئورسنس کلروفیل a و پارامتر های حاصل از روش ojip-test مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در دمای 15 درجه سانتی گراد میزان پارامتر های fv/fo ( میزان کارایی کمپلکس تجزیه آب )، ?po ( انتقال الکترون به فئوفیتین وqa )، ?o(انتقال الکترون از qa به qb)، ?eo (میزان انتقال الکترون در زنجیره انتقال الکترون)، ?ro (میزان احیای پذیرنده های انتهایی در سمت پذیرنده الکترون فتوسیستم i) و piabs ( شاخص کارایی ) در گونه های d. bardawil و d.salina در مقایسه با شاهد (25 درجه سانتی گراد) کاهش یافت. در حالی که میزان پارامتر ?do ( میزان اتلاف انرژی ) و همچنین تراکم مراکز واکنش غیر فعال فتوسیستم ii افزایش نشان داد. همچنین تنش سرما اثر بیشتری بر پارامتر های fv/fo، ?po، ?o، ?eo، ?ro، ?do و piabs در جلبک d. bardawil در مقایسه با d. salina داشت. با توجه به نتایج به نظر می رسد، کاهش کارایی کمپلکس تجزیه آب در اثر کاهش دما، احتمالاً نقش عمده ای در کاهش میزان انتقال الکترون به پذیرنده های الکترون فتوسیستم ii دارد و منجر به ایجاد اختلال در فعالیت زنجیره انتقال الکترون فتوسیستم ii (?eo ) می شود. تنش سرما با تأثیر بر کمپلکس تجزیه آب منجر به کاهش میزان انتقال الکترون به فئوفایتین و qa و پس از آن، انتقال الکترون از qa به qb، مخزن پلاستوکوئینون و در نهایت احیای پذیرنده های نهایی در سمت پذیرنده فتوسیستم i می شود. به طورکلی می توان گفت، کمپلکس تجزیه آب اولین بخش در فتوسیستم ii سلول های جلبک dunaliella می باشدکه تحت تأثیر تنش سرما قرار می گیرد. همچنین با توجه به این که تأثیرات دمای پایین بر پارامتر های fv/fo، ?po، ?o، ?eo، ?ro، ?do و piabs در گونه d. salina نسبت به گونه d. bardawil کمتر می باشد، به نظر می رسد گونه d. salina در مقایسه با گونه d. bardawil بهتر می تواند تنش سرما را تحمل نماید.