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Implications of alternative electron sinks in increased resistance of PSII and PSI photochemistry to high light stress in cold-acclimated Arabidopsis thaliana.

Ivanov, A.G., Rosso, D., Savitch, L.V., Stachula, P., Rosembert, M., Öquist, G., Hurry, V.M., et Hüner, N.P.A. (2012). « Implications of alternative electron sinks in increased resistance of PSII and PSI photochemistry to high light stress in cold-acclimated Arabidopsis thaliana. », Photosynthesis Research, 113(1-3), p. 191-206. doi : 10.1007/s11120-012-9769-y  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’exposition de feuilles d’Arabidopsis de contrôle (non endurci) à un stress lumineux élevé à 5 °C a conduit à une diminution des efficacités photochimiques du photosystème II (PSII) (45 %) et du photosysteme I (PSI) (35 %) comparativement à celles de feuilles de plantes non traitées. Les feuilles acclimatées au froid (AF) n’exhibaient respectivement qu’une diminution de 35 et 22 % de l’efficacité de PSII et PSI, dans les mêmes conditions. Ceci était accompagné d’un taux accéléré de re-réduction de P700+, indiquant une régulation vers le haut du transport cyclique des électrons (TCE) dépendant de PSI. Il est intéressant de noter que l’expression du gène NDH-H et l’abondance relative du polypeptide Ndh-H, représentant le complexe NDH, diminuaient lors d’une exposition aux basses températures. Ceci indique que la voie de TCE dépendant du NDH ne peut intervenir et que la stimulation globale du TCE dans les plantes AF est due à une régulation positive de la ferredoxine-plastoquinone réductase, voie du TCE sensible à l’antimycine A. L’abondance moindre du complexe NDH implique aussi une activité moindre de la voie chlororespiratoire chez les plantes AF, bien que le niveau d’expression et l’abondance globale de l’autre composant bien caractérisé intervenant dans la chlororespiration, la plaste terminale oxydase (PTOX), étaient régulée positivement aux basses températures. Ceci suggère un flux accru d’autres électrons médiés par PTOX vers l’oxygène chez les plantes exposées aux basses températures. À vrai dire, la proportion estimée du transport linéaire d’électrons dépendant de O2 non utilisée pour l’assimilation du carbone et non dirigée vers la photorespiration était deux fois plus importante chez Arabidopsis AF. Nous discutons de l’intervention possible d’autres voies pour le transport d’électrons pour induire une plus grande résistance de PSII et PSI à un stress lumineux important chez des plantes AF.

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