A loss of photosynthetic efficiency does not explain stomatal closure in flooded tomato plants

Stomata begin to close within 24 h of imposing soil flooding. We investigated whether the stomatal response was triggered by reduced photosynthetic efficiency in young, fully expanded leaves of flooded plants. Chlorophyll fluorescence measurements indicated that ФpsII the effective quantum yield of PS II,decreased after stomata began to close in flooded plants. Changes in qP mirrored those of ФpsII, ФpsII was not affected by daytime patterns of stomatal conductance in well-drained plants but was reduced by stomatal closure in flooded plants. Fv/Fm a measure of the overall photosynthetic efficiency of dark- adapted plants, decreased after 57 h of flooding. Therefore, prolonged soil flooding adversely affected the thylakoid membranes. QN, a measure of the amount of captured energy dissipated as heat and therefore, unused by the photosynthetic machinery, began to increase after 32 h of flooding and continued to rise thereafter. The interdependence of the changes in chlorophyll fluorescence parameters and the flooding-induced closure of stomata is discussed.

W warunkach nadmiaru wody w glebie szparki u roślin pomidora zamykają się w czasie 24 h. W prezentowanych eksperymentach badano czy ta reakcja szparek była inicjowana przez spadek fotosyntetycznej wydajności młodych, rozwiniętych liści pomidora. Pomiary fluorescencji chlorofilu wykazały, że ФpsII, efektywna wydajność transportu elektronów PSII, spadała dopiero po rozpoczęciu zamykania szparek u zalewanych roślin. Zmiany qP, fotochemicznego wygaszania fluorescencji, odzwierciedlały przebieg ФpsII Na ФpsII nie wpływał okołodobowy rytm szparek u roślin kontrolnych. Natomiast, u roślin zalewanych, ÖpsII spadało wskutek zamykania szparek. Fv/Fm, miara całkowitej wydajności fotosyntetycznej roślin zaadaptowanych do ciemności, spadał po 57 h zalewania roślin. Wskazuje to na niekorzystny wpływ wydłużonego stresu zalewania na membrany tylakoidowe. Niefotochemiczne wygaszanie fluorescencji (NQ), która jest miarą rozpraszania niewykorzystanej energii w postaci ciepła, wzrastała po 32 h od rozpoczęcia stresu zalewania. W pracy dyskutowana jest niezależność zmian parametrów fluorescencji chlorofilu a i indukowanego stresem zalewania zamykania się szparek.