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학술저널
저자정보
김현주 (Department of Biotechnology & Biomedical Sciences, Inje University) 강인순 (Department of Biotechnology & Biomedical Sciences, Inje University) 이신범 (Department of Biology, Dong-eui University) 이춘환 (Department of Molecular Biology, Pusan National University) 조성호 (Department of Life Science, Inha University) 문병용 (Department of Biotechnology & Biomedical Sciences, Inje University)
저널정보
한국광과학회 Journal of photoscience : an international journal officail organ of the korean society of photoscience Journal of photoscience : an international journal officail organ of the korean society of photoscience 제12권 제1호
발행연도
2005.1
수록면
33 - 39 (7page)

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Plants possess the ability to dissipate the excitation energy for the protection of photosynthetic apparatus from absorbed excess light. Heat dissipation is regulated by xanthophyll cycle in thylakoid membranes of chloroplasts. We investigated the mechanistic aspects of xanthophyll cycle-dependent photoprotection against low-temperature photoinhibition in plants. Using barley and rice as chilling-resistant species and sensitive ones, respectively, chilling-induced chlorophyll fluorescence quenching, composition of xanthophyll cycle pigments and mRNA expression of the zeaxanthin epoxidase were examined. Chilled barley plants exhibited little changes in chlorophyll fluorescence quenching either of photochemical or non-photochemical nature and in the photosynthetic electron transport, indicating low reduction state of PS II primary electron acceptor. In contrast to the barley, chilled rice showed a marked decline in those parameters mentioned above, indicating the increased reduction state of PS II primary electron acceptor. In addition, barley plants were shown to have a higher capacity to elevate the pool size of xanthophyll cycle pigments in response to cold stress compared to rice plants. Such species-dependent regulation of xanthophyll cycle activity was correlated with the gene expression level of cold-induced zeaxanthin epoxidase. Chilled rice plants depressed the gene expression of zeaxanthin epoxidase, whereas barley increased its expression in response to cold stress. We suggest that chilling-induced alterations in the pool size of xanthophyll cycle pigments related to its capacity would play an important role in regulating plant's sensitivity to chilling stress.
#chilling sensitivity #xanthophyll cycle #non-photochemical quenching #chlorophyll fluorescence #zeaxanthin epoxidase #photoprotection

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