Effect of irradiance and nitrate levels on the relationship between gross photosynthesis and electron transport rate in the seagrass Cymodocea nodosa

• Alejandro Cabello-Pasini ^[1] ; Roberto T Abdala Díaz ^[2] ; Víctor Macías Carranza ^[1] ; Félix L Figueroa ^[2]
  1. [1] Universidad Autónoma de Baja California

     Universidad Autónoma de Baja California

     México

     
  2. [2] Universidad de Málaga

     Universidad de Málaga

     Málaga, España

     
• Localización: Ciencias marinas, ISSN 0185-3880, ISSN-e 2395-9053, Vol. 41, Nº 2, 2015, págs. 93-105
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Efecto de la irradiancia y la concentración de nitrógeno en la relación entre la fotosíntesis bruta y la tasa de transporte electrónico en la fanerógama marina Cymodocea nodosa
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• Resumen
  • español

    La relación entre la fotosíntesis bruta (FB) y la tasa de transporte electrónico (TTE) en algas marinas varía en función de lairradiancia; sin embargo, poco se sabe sobre el efecto de la concentración de nutrientes sobre la relación entre FB y TTE en fanerógamasmarinas. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la concentración de nitrato sobre la relación FB (determinada como evolución deO2) vs TTE (estimada mediante análisis de fluorescencia) en la fanerógama marina Cymodocea nodosa de la costa del Mediterráneo español.Los niveles de carbono en el tejido incrementaron 6.5% cuando el nitrato del medio aumentó de 0 a 100 M. En contraste, los niveles denitrógeno en el tejido aumentaron más de 60% cuando los niveles de nitrato alcanzaron 100 M. Los niveles de clorofila a + b incrementaronaproximadamente 30%, mientras que la absorptancia aumentó 15% cuando el nitrato aumentó de 0 a 100 . En general, los valores defotosíntesis máxima (O2) y los valores de TTE máxima incrementaron cuando los niveles de nitrato aumentaron en el medio. La relación entreFB y TTE no mostró una respuesta lineal a bajas concentraciones de nitrato en el medio y a altas irradiancias. En contraste, una relación linealfue observada cuando los niveles de nitrato fueron mayores a 50M, aun a altas irradiancias. Los resultados de este estudio sugieren que lafalta de correlación entre FB y TTE es el resultado de los bajos niveles de nitrógeno en el tejido de macrófitos marinos. Los resultados sugierentambién que fluctuaciones estacionales de los niveles de nitrato o pulsos de nitrógeno, como los observados durante eventos de surgencia,podrían afectar la relación entre FB y TTE en C. nodosa y otras macrófitos marinos.

  • English

    The relationship between gross photosynthesis (GPS) and electron transport rate (ETR) in marine algae has been shown to vary asa function of irradiance; however, little is known about the effect of nutrients on the this relationship in seagrasses. The objective of this studywas to evaluate the effect of nitrate concentration on the GPS (measured as O2 evolution) vs ETR (estimated by fluorescence quenchinganalysis) relationship of the seagrass Cymodocea nodosa from the Spanish Mediterranean Sea. Carbon levels in the tissue increased 6.5% whennitrate in the culture medium augmented from 0 to 100 M. Nitrogen in the tissue, however, increased more than 60% when nitrateconcentration in the medium reached 100 M. Chlorophyll a + b levels increased approximately 30%, while absorptance augmented 15% whennitrate increased from 0 to 100 M. In general, maximum oxygenic photosynthesis and maximum ETR values increased when nitrate in themedium increased. The relationship between GPS and ETR did not show a linear response at low nitrate levels and high irradiances. In contrast,a linear relationship was observed at nitrate levels above 50 M, even at high irradiances. The results from this study suggest that the lack ofcorrelation between ETR and GPS is the result of low nitrogen levels in the tissue of marine macrophytes. They also suggest that seasonalfluctuations in nitrate levels or nitrogen pulses, such as those observed during upwelling events, may affect the relationship between GPS andETR in C. nodosa or other marine macrophytes.