Efecto de la intensidad de la luz sobre los mecanismos de disipación no fotoquímica y producción de toxinas paralizantes en cepas de Gymnodinium catenatum
La disipación no fotoquímica de energía del fotosistema II (NPQ, por sus siglas en inglés) es uno de los principales mecanismos de fotoprotección de los organismos fotosintéticos cuando la absorción de la luz excede su capacidad de utilización. En los dinoflagelados se conoce poco sobre los mecanism...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2015 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/723 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/723 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Fotoquímica info:eu-repo/classification/cti/6 info:eu-repo/classification/cti/31 info:eu-repo/classification/cti/3105 |
| Sumario: | La disipación no fotoquímica de energía del fotosistema II (NPQ, por sus siglas en inglés) es uno de los principales mecanismos de fotoprotección de los organismos fotosintéticos cuando la absorción de la luz excede su capacidad de utilización. En los dinoflagelados se conoce poco sobre los mecanismos involucrados en el control del NPQ y no se ha evaluado el papel del ciclo de las xantofilas (CX) en la inducción de este mecanismo de fotoprotección. El CX involucra la conversión del pigmento diadinoxantina (Ddx) a diatoxantina (Dtx) en condiciones de estrés lumínico. La aparición de Dtx es necesaria para la inducción de NPQ en otros organismos fitoplanctónicos como diatomeas, pero no se conoce si estos dos procesos están relacionados en dinoflagelados. Este grupo, además de su importancia ecológica, presenta varias especies que pueden afectar a otros organismos por la formación de florecimientos algales nocivos (FAN) o la producción de toxinas marinas. Gymnodinium catenatum es el principal productor de toxinas paralizantes (PST) en el Golfo de California, México, y su presencia en los últimos años ha sido reportada a lo largo de todo el Pacífico mexicano. No se conocen las condiciones específicas que promueven los FAN y la producción de toxinas en este organismo. El objetivo de este estudio fue caracterizar el efecto de la irradiancia sobre los mecanismos de fotoprotección, crecimiento y producción de PST en cepas de G. catenatum aisladas del Golfo de California. Las células fueron aclimatadas a dos diferentes intensidades de luz: Baja Luz (BL, 120 μmol fotón m<sup>-2</sup> s<sup>-1</sup>) y Alta Luz (AL, 350 μmol fotón m<sup>-2</sup> s<sup>-1</sup>). Se comparó el crecimiento poblacional entre estas dos condiciones de cultivo y se evaluó la producción de PST, inducción y disipación de NPQ así como la interconversión de los pigmentos del CX durante la fase de crecimiento exponencial y estacionaria de cada condición de cultivo. La tasa de crecimiento máxima en AL fue de 0.28 día<sup>-1</sup> y se alcanzaron abundancias celulares de 5,902 cél mL<sup>-1</sup>. La tasa de crecimiento fue 50 % menor y la abundancia celular fue 45 % más baja en los cultivos de BL. Las células de G. catenatum presentaron una concentración y perfil de PST similar en los dos tratamientos de luz y fases de crecimiento. Los valores máximos de NPQ a los 30 min de exposición a luz saturante fueron diferentes entre tratamientos y fases de crecimiento, presentándose un NPQ mayor en células aclimatadas a BL durante la fase estacionaria. La concentración celular de pigmentos fue diferente entre los tratamientos de luz. Las células aclimatadas a BL presentaron una concentración de clorofila a y peridinina mayor (15 %) con relación a las de AL, mientras que en estas últimas la concentración de Ddx y Dtx (pigmentos fotoprotectores) fue 18 % más alta. Por lo tanto las células aclimatadas a AL presentaron una capacidad de fotoprotección mayor. Se detectó una dependencia alta (r<sup>2</sup> entre 0.67 y 0.89) de la formación del NPQ sobre la interconversión de los pigmentos del CX durante la exposición a luz saturante en los dos tratamientos de luz y fases de crecimiento. NPQ en obscuridad estuvo asociada (r<sup>2</sup> = 0.93 y 0.99) a la disminución del Dtx en las células aclimatadas a AL. Sin embargo, esta relación no es igual en las células aclimatadas a BL. Estos resultados demuestran que la recuperación lenta en losiiitratamientos de BL en obscuridad está relacionada con los procesos de daño y reparación del FSII que afectan la emisión de fluorescencia. Por lo tanto, se demuestra en el presente trabajo que el NPQ en G. catenatum depende mayormente de la interconversión de los pigmentos del ciclo de las xantofilas, sin embargo, existe otro mecanismo que afecta asimismo la emisión del FSII que es independiente de este proceso. |
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