Abstract Fluctuating light can cause selective photoinhibition of photosystem I (PSI) in angiosperms. However, the strategies for photosynthetic regulation under fluctuating light in wild epiphytic plants are little known. We here compared PSI and PSII performances under fluctuating light in the epiphytic orchid Dendrobium officinale and the terrestrial orchid Bletilla striata. Upon dark-to-light transition, D. officinale showed a rapid re-oxidation of P700, but this rapid re-oxidation of P700 was not observed in B. striata. Within the first 40 s after transition from dark to actinic light, B. striata showed much higher activation of cyclic electron transport (CET) than D. officinale. However, this strong activation of CET could not prevent the over-reduction of PSI. Therefore, the rapid re-oxidation of P700 in D. officinale was attributed to pseudo-cyclic electron transport (water-water cycle). Within the first 60 s after transition from low to high light, PSI was highly oxidized in D. officinale but was highly reduced in B. striata. Concomitantly, B. striata showed much higher stimulation of CET. These results indicate that water-water cycle significantly regulates PSI redox state under fluctuating light in the epiphytic orchid D. officinale. By comparison, the terrestrial orchid B. striata employs CET to cope with fluctuating light, similar to the phenotype of Arabidopsis thaliana. Taking together, these two orchids used different strategies for photosynthetic regulation to cope with fluctuating light.

中文翻译：

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水-水循环促进附生兰花铁皮石斛在波动光下的光合作用调节

摘要 波动的光线会导致被子植物中光系统 I (PSI) 的选择性光抑制。然而，野生附生植物在波动光下的光合作用调节策略鲜为人知。我们在这里比较了附生兰花铁皮石斛和陆生兰花 Bletilla striata 在波动光下的 PSI 和 PSII 性能。在从暗到亮的转变过程中，铁皮草表现出 P700 的快速再氧化，但在 B. striata 中未观察到 P700 的这种快速再氧化。在从黑暗过渡到光化光后的前 40 秒内，条纹 B. striata 显示出比 D. officinale 更高的循环电子传递 (CET) 激活。然而，这种 CET 的强烈激活并不能阻止 PSI 的过度减少。因此，D 中 P700 的快速再氧化。officinale 归因于伪循环电子传输（水-水循环）。在从低光过渡到高光后的前 60 秒内，PSI 在 D. officinale 中高度氧化，但在 B. striata 中高度还原。同时，B. striata 显示出更高的 CET 刺激。这些结果表明水-水循环显着调节附生兰花 D. officinale 在波动光下的 PSI 氧化还原状态。相比之下，陆生兰花 B. striata 使用 CET 来应对波动的光线，类似于拟南芥的表型。总之，这两种兰花使用不同的光合作用调节策略来应对波动的光线。officinale，但在 B. striata 中高度减少。同时，B. striata 显示出更高的 CET 刺激。这些结果表明水-水循环显着调节附生兰花 D. officinale 在波动光下的 PSI 氧化还原状态。相比之下，陆生兰花 B. striata 使用 CET 来应对波动的光线，类似于拟南芥的表型。总之，这两种兰花使用不同的光合作用调节策略来应对波动的光线。officinale，但在 B. striata 中高度减少。同时，B. striata 显示出更高的 CET 刺激。这些结果表明，水-水循环显着调节附生兰花 D. officinale 在波动光下的 PSI 氧化还原状态。相比之下，陆生兰花 B. striata 使用 CET 来应对波动的光线，类似于拟南芥的表型。总之，这两种兰花使用不同的光合作用调节策略来应对波动的光线。striata 使用 CET 来应对波动的光，类似于拟南芥的表型。总之，这两种兰花使用不同的光合作用调节策略来应对波动的光线。striata 使用 CET 来应对波动的光，类似于拟南芥的表型。总之，这两种兰花使用不同的光合作用调节策略来应对波动的光线。