Our recent studies showed that A. thaliana L. phyAphyB double mutants (DM) grown under red light (RL) and white light (WL) had higher photosystem II (PSII) vulnerability to UV-B than wild type (WT). The present work was aimed at revealing the mechanistic basis for this difference by analyzing the content of UV-absorbing pigments (UAPs) and chloroplast ultrastructure in leaves of DM and WT grown under different light conditions, of different photoperiods (12, 16 and 24 h) and light quality (WL vs RL). The content of UAPs in leaves of WT plants grown under RL showed a strong dependence of photoperiod and decreased in a sequence 24 h > 16 h > 12 h. In all treatments, contents of UAPs were higher in WT compared to mutant plants. While 1 h of UV treatment had only a small impact on chloroplast ultrastructure, it substantially inhibited PSII activity (maximum and effective PSII quantum yields). In all treatments, the UV-induced decreases of PSII activities were compared with each other. At any photoperiod, decreases in PSII activity were smaller in WT compared to that in mutant plants. Higher UAPs contents led to lesser PSII inhibition, while low UAPs contents resulted in strong decline in PSII activity. The results demonstrate that content of UAPs significantly contributes to PSII resistance to short-time UV-B exposures, and decreased content of UAPs in phytochrome double mutant can explain the reduced PSII resistance of these plants to UV-B radiation.

中文翻译：

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拟南芥 phyAphyB 双突变体中光系统 II 对 UV-B 的敏感性与叶绿体超微结构和 UV-B 吸收色素含量的关联

我们最近的研究表明，在红光 (RL) 和白光 (WL) 下生长的拟南芥 L. phyAphyB 双突变体 (DM) 比野生型 (WT) 具有更高的光系统 II (PSII) 对 UV-B 的脆弱性。目前的工作旨在通过分析在不同光照条件、不同光周期（12、16 和 24 小时）下生长的 DM 和 WT 叶片中紫外线吸收色素 (UAP) 和叶绿体超微结构的含量，揭示这种差异的机制基础。 ）和光质量（WL vs RL）。在 RL 下生长的 WT 植物叶片中 UAP 的含量表现出强烈的光周期依赖性，并以 24 h > 16 h > 12 h 的顺序下降。在所有处理中，与突变植物相比，WT 中 UAP 的含量更高。虽然 1 小时的紫外线处理对叶绿体超微结构的影响很小，它显着抑制了 PSII 活性（最大和有效的 PSII 量子产率）。在所有处理中，将紫外线诱导的 PSII 活性降低相互比较。在任何光周期下，与突变植物相比，WT 中 PSII 活性的降低幅度较小。较高的 UAPs 含量导致较少的 PSII 抑制，而较低的 UAPs 含量导致 PSII 活性的强烈下降。结果表明，UAPs 的含量显着促进了 PSII 对短时 UV-B 暴露的抗性，并且光敏色素双突变体中 UAPs 含量的降低可以解释这些植物对 UV-B 辐射的 PSII 抗性降低。与突变植物相比，WT 中 PSII 活性的降低较小。较高的 UAPs 含量导致较少的 PSII 抑制，而较低的 UAPs 含量导致 PSII 活性的强烈下降。结果表明，UAPs 的含量显着促进了 PSII 对短时 UV-B 暴露的抗性，并且光敏色素双突变体中 UAPs 含量的降低可以解释这些植物对 UV-B 辐射的 PSII 抗性降低。与突变植物相比，WT 中 PSII 活性的降低较小。较高的 UAPs 含量导致较少的 PSII 抑制，而较低的 UAPs 含量导致 PSII 活性的强烈下降。结果表明，UAPs 的含量显着促进了 PSII 对短时 UV-B 暴露的抗性，并且光敏色素双突变体中 UAPs 含量的降低可以解释这些植物对 UV-B 辐射的 PSII 抗性降低。