Photosynthetic activities, C₃ and C₄ indicative enzymes and the role of photoperiod in dormancy induction in 'Chunjie' peach

Abstract

Our study examined the relationship between photosynthetic performance and activities of key photosynthetic enzymes to understand the photosynthetic variation and reasons for the variation during dormancy induction under different photoperiods in peach (Prunus persica L. cv. Chunjie). Furthermore, the study explained the changes in the key enzymes from the viewpoint of differential proteomics. The results showed that the leaf net photosynthetic rate (P N ) and stomatal conductance tended to decrease, while the intercellular CO 2 concentration rose, which indicated that the reduced P N resulted from nonstomatal limitation. During the dormancy induction period, the activities of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) and phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) declined, which was the main reason for the reduced P N . Two-dimensional electrophoresis maps and differential protein identification demonstrated that the decrease in activity of the photosynthetic enzymes was mainly due to enzymatic degradation. The enzyme degradation by a long-day treatment occurred later and to a lesser degree than that of the short-day treatment. In the long-day treatment, the carboxylation activity of Rubisco was higher than that of the control treatment, and the PEPC activity and the ratio of the PEPC/Rubisco activity were lower than the corresponding activities during the control treatment. These differences under long-day conditions were significant but did not occur in the short-day treatment, suggesting that the C 4 pathway might be more active under short-day conditions.

Effects of different light quality on growth, photosynthetic characteristic and chloroplast ultrastructure of upland cotton (Gossypium hirsutum L.) seedlings

“…4).The present results were consistent with those of the previous studies (Kowallik, 1982;Britz and Sager, 1990;Saebo et al, 1995;Bondada and Syvertsen, 2005;Liu et al, 2011b). The photosynthetic carbon metabolic pathway was not static but was influenced by environmental conditions (Zhang et al, 2015). R LEDs promoted the production of photosynthetic products but might inhibit the transportation of photosynthetic products out of the leaves, starch accumulation in the leaves and leaf photosynthesis was prohibited in upland cotton seedlings.…”

Winter Dormancy of Woody Plants and Its Noninvasive Monitoring

“…Кроме того, укорочение фотопериода сначала индуцирует вход растения в состояние покоя, и лишь позже развивается холодоустойчивость. Понижение температуры приводит к обратному порядку развития этих двух реакций растениясначала возникает холодоустойчивость, а позже растение переходит в состояние покоя [37]. Возможно, что с этим различием действия короткого дня и низких температур связаны и различия в механизмах индукции покоя между длинно-и короткодневными растениями [37].…”

“…Понижение температуры приводит к обратному порядку развития этих двух реакций растениясначала возникает холодоустойчивость, а позже растение переходит в состояние покоя [37]. Возможно, что с этим различием действия короткого дня и низких температур связаны и различия в механизмах индукции покоя между длинно-и короткодневными растениями [37]. В целом, эффект сокращения длины дня обратим на ранних стадиях прекращения роста: для возобновления роста достаточно вернуть растения к длинному дню [38].…”

“…Исследований динамики фотосинтетического аппарата при входе в покой на листопадных растениях существенно меньше, чем на хвойных. На растениях персика обыкновенного (P. persica) были изучены причины снижения скорости фотосинтеза при входе в состояние покоя [37]. Данные дифференциальной протеомики показали, что фотосинтез лимитировали ключевые белки углеродного цикла -Рубиско и фосфоенолпируваткарбоксилаза, содержание которых снижалось при входе в покой.…”

Response of growth, photosynthetic electron transfer, and chloroplast ultrastructure to different LED light combination in green onion (Allium fistulosum L.)

“…We set the temperature and CO 2 concentration directly to conditions suitable for green onions growth, 25 C and 500 μmolÁphotonsÁm −2 Ás −1 , respectively; the vapor pressure deficit in the leaf chamber was maintained at 1.0 kPa, and the P n was recorded when it reached steady state (after approximately 5 min). The ribulose-1, 5-bisphosphate carboxylase/ oxygenase activity of rubisco was determined according to the method described in (Zhang et al, 2015).…”