Effects of UV-B radiation on the morphology, UV-B absorbing compounds and photosynthetic pigment content of Plantago lanceolata and Rheum rhabarbarum

• Autores: Roberto Niculcar, Víctor Fajardo, Pedro Cuadra
• Localización: Gayana botánica, ISSN-e 0717-6643, ISSN 0016-5301, Vol. 80, Nº. 1, 2023, págs. 38-48
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Efectos de la radiación UV-B en la morfología, el contenido de compuestos absorbentes UV-B y pigmentos fotosintéticos de Plantago lanceolata y Rheum rhabarbarum
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    RESUMEN En las últimas décadas, la fluencia de radiación ultravioleta-B (UV-B) que golpea el suelo ha aumentado como consecuencia del adelgazamiento de la capa de ozono en las latitudes del sur. Este fenómeno ha despertado mucho interés en desentrañar cómo las plantas se aclimatan a esta condición. La radiación UV-B desencadena varias respuestas que afectan la fisiología, morfología y bioquímica de las plantas. En este estudio, se analizó el efecto de la radiación UV-B suplementaria en la arquitectura de la planta, los compuestos absorbentes de UV-B y los pigmentos fotosintéticos en dos especies cosmopolitas. Se encontró un rango diferente de capacidad de respuesta en los parámetros morfológicos (área foliar, longitud y ancho de las hojas; altura de la planta) de las especies. El efecto sobre el contenido de pigmentos fotosintéticos y los compuestos absorbentes de UV-B se estudió a través de mediciones de absorbancia. Los datos obtenidos mostraron que sólo los carotenoides aumentaron en plantas irradiadas de R. rhabarabarum. Asimismo, se encontró un aumento en el contenido de compuestos absorbentes de UV-B en plantas irradiadas de la misma especie. Este efecto puede considerarse como una protección química contra los efectos dañinos de la luz en la fotosíntesis y contra el daño celular oxidativo. Asimismo, también se encontraron respuestas fotomorfogénicas inducidas por la radiación UV-B. De hecho, todos los parámetros morfológicos de P. lanceolata se incrementaron. El claro aumento mostrado en el tamaño de la hoja y la altura de la planta sugiere que la división celular y los procesos de elongación y/o diferenciación del tallo son estimulados por la radiación UV-B. Estos cambios pueden verse como un efecto de “eustrés” y pueden indicar que dichas plantas están fisiológicamente adaptadas a este nivel de radiación UV-B.

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    ABSTRACT In recent decades the fluence of ultraviolet-B (UV-B) radiation striking the ground has increased as a consequence of ozone depletion at southern latitudes. This phenomenon has sparked much interest in unravelling how plants acclimate to this condition. UV-B radiation triggers several responses that affect plant physiology, morphology and biochemistry. In this study, the effects of supplemental UV-B radiation on plant architecture, UV-B absorbing compounds and photosynthetic pigments were analyzed in two cosmopolitan species. A different range of responsiveness was found in the morphological parameters (leaf area, length and width; plant height) of species. The effects on photosynthetic pigment content and the UV-B absorbing compounds were studied through absorbance measurements. The obtained data showed that only carotenoids increased in irradiated plants of R. rhabarabarum. Likewise, an increase in the UV-B absorbing compounds content was found in irradiated plants from the same species. This effect may be regarded as a chemical protection against the damaging effects of light in photosynthesis and against oxidative cell damage. UV-B radiation induced photomorphogenic responses. In fact, all the morphological parameters of P. lanceolata were increased. The clear increase shown in leaf size and plant height suggest that cell division and stem elongation and/or differentiation processes are stimulated by UV-B radiation. These changes can be seen as an eustress effect and may indicate that plants are physiologically adapted to this level of UV-B radiation.