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Fisiología fotosintética y potencial tóxico de especies de Chattonella aisladas del Pacífico mexicano y el Golfo de California
Photosynthetic physiology and toxic potencial of Chattonella species isolated from the mexican Pacific and California Gulf.
NORMA VALERIA AHUMADA FIERRO
ERNESTO GARCIA MENDOZA
Acceso Abierto
Atribución
Chattonella, fotosíntesis, luz, fotoprotección, metabolitos tóxicos
Chattonella, photosynthesis, light, photoprotection, toxic metabolites
Chattonella es un género de rafidofitas que produce metabolitos que ocasionan la muerte de organismos marinos con repercusiones sobre la maricultura. La afinidad a irradiancias altas y la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS, por sus siglas en inglés: reactive oxigen species) son características del género; sin embargo, se desconoce la fisiología asociada a la producción de ROS. Se propone que la producción de los metabolitos tóxicos está relacionada con la regulación de la cantidad de luz que reciben, por lo que se estableció como objetivo general la caracterización de la relación entre la producción de estos metabolitos y los mecanismos de fotoprotección y características fotosintéticas de Chattonella subsalsa aislada de la Bahía de La Paz, y de dos cepas de Chattonella (CBTSA y CBTSB) aisladas de la Bahía de Todos Santos (BTS). Para esto, se evaluaron las características fotosintéticas, la disipación térmica de la energía independiente de la fotoquímica (NPQ, por sus siglas en inglés: Nonphotoquemical energy quenching), la interconversión de pigmentos del ciclo de las xantofilas (CX) y se relacionó con la producción de metabolitos potencialmente nocivos. Las tres cepas se aclimataron a dos condiciones contrastantes de luz (43 y 300, µmol quanta m2 s-1; denominadas LB y LA, respectivamente). Las mediciones se realizaron al exponer a las células a una condición de estrés por luz saturante (1400 µmol quanta m2 s-1) durante 30 minutos. Las cepas CBTSA y CBTSB se identificaron mediante la caracterización del gen Citocromo c oxidasa subunidad 1 (COI) como Chattonella marina var. antiqua y Chattonella sp., respectivamente. Las tres especies crecieron en ambas condiciones de luz, pero las cepas de la BTS presentaron una tasa de crecimiento menor en LB. La tasa de crecimiento en C. subsalsa fue similar en ambos tratamientos. Se evaluaron las características fotosintéticas mediante las relaciones fotosíntesis-irradiancia (P-E). Se detectó que la fotosíntesis neta máxima (Pmax) y la eficiencia fotosintética (α) normalizadas por la concentración de clorofila a fue similar entre las diferentes aclimataciones. La irradiancia de saturación (Ek) fue alta para las tres especies. En promedio presentaron un Ek de 551 ± 90 y 785 ± 110 µmol quanta m2s-1 a LB y LA, respectivamente. El perfil pigmentario y el de ácidos grasos (AG) identificado en este trabajo corresponden a lo reportado para el género. Los ácidos palmítico (C16:0), palmitoleico (C16:1) y ...
Chattonella species are raphydophytes frequently associated with massive mortalities of marine organism worldwide. The main characteristics of this group of microalgae is their tolerance to high light and the production of extraordinary levels of reactive oxygen species (ROS). The physiology associated with the production of these metabolites is unknown. We propose that there is a relation between the production of toxic metabolites and the regulation of light received by cells. The objective of this work was to identify the relationship between the production of noxius metabolites and photoprotection mechanisms and photosynthetic characteristics of Chattonella subsalsa isolated from Bahía de La Paz, and two strains of Chattonella (CBTSA and CBTSB) isolated from Todos Santos Bay (BTS). The photosynthetic performance, pigment composition, thermal dissipation (measured as the nonphotochemical quenching of chlorophyll a florescence; NPQ) and the relation with production of the superoxide anion (O2-) and fatty acids were evaluated in cells maintained at low light (LL, 43 µmol quanta m2 s-1) and high light (HL,190 µmol quanta m2 s-1). Measurements were taken during 30 minutes of exposure to saturating light (1400 µmol quanta m2 s-1). CBTSA and CBTSB strains were identified by sequencing the Cytochrome c oxidase subunid 1 gene (COI), as Chattonella marina var. antiqua y Chattonella sp, respectively. All three species grew in both acclimatization light conditions, but in LL the BTS strains presented a lower growth rate. C. subsalsa growth characteristics were similar between treatments. Photosynthetic characteristics were evaluated by the photosynthesis-irradiance relationship (PE) curve. Maximum net photosynthesis (Pmax) and photosynthetic efficiency (α) were similar in cells acclimated to both light conditions when the data were normalized per chlorophyll a concentration. All three species have an unusually high saturation irradiance (Ek of 551 ± 90 and 785 ± 110 µmol quanta m2s-1 for LL y HL, respectively).The pigment and fatty acids profiles were similar with those reported before. Palmitic (16:0), eicosapentaenoic (EPA, 20:5 ω3) and palmitoleic (16:1) were the more abundant fatty acids, with no differences between light acclimation conditions. The photosystem II (PSII) maximum quantum yield, Fv/Fm in cells exposed to saturating light decreased up to 80% of initial value. Also, in saturating light NPQ was induced in the three species, and was associated ...
CICESE
2020
Tesis de maestría
Español
Ahumada Fierro, N.V. 2020. Fisiología fotosintética y potencial tóxico de especies de Chattonella aisladas del Pacífico mexicano y el Golfo de California. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 85 pp.
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