Abstract Plants are intermittently exposed to high intensity light; however, it is unknown how the photosynthetic apparatus of cultivated crops, such as wheat (Triticum aestivum L.), acclimatizes to intermittent high light conditions. To address this question, we grew wheat plants under constant high light (800 μmol m−2s−1; 100%H), constant low light (100 μmol m−2s−1; 0%H), 1 day high light followed by 3 days low light (25%H), or 1 day high light followed by 1 day low light (50%H) for 4 weeks. We analyzed seedling growth and the activity and photosensitivity of the photosynthetic apparatus in leaves. Compared with 0%H plants, there was no difference in photosynthetic electron transfer rate or thylakoid membrane protein levels in 25%H plants, but the Rubisco protein levels and photosynthetic carbon fixing capacity were higher. A higher proportion of exposure to high light (50%H) did not further improve the photosynthetic carbon fixing capacity, but it increased the photosynthetic electron transfer rate and photosynthetic protein levels in thylakoid membranes and enhanced the tolerance of the photosynthetic apparatus to high light. Therefore, the acclimation of photosynthesis to intermittent high light exposure depends on the proportion and duration of the high light exposure. Furthermore, during intermittent high light exposure, wheat preferentially invested in photosynthetic carbon assimilation vs the electron transfer reaction and photoprotection. This photosynthetic acclimation strategy maximizes carbon assimilation under intermittent high light conditions.

中文翻译：

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小麦（Triticum aestivum L.）间歇性暴露于强光下的光合驯化策略

摘要 植物间歇性地暴露在高强度光下；然而，小麦 (Triticum aestivum L.) 等栽培作物的光合作用装置如何适应间歇性强光条件尚不清楚。为了解决这个问题，我们在恒定高光（800 μmol m-2s-1; 100%H）、恒定低光（100 μmol m-2s-1; 0%H）、1天高光下种植小麦植物，然后是3 天低光照 (25%H)，或 1 天高光照，然后 1 天低光照 (50%H)，持续 4 周。我们分析了幼苗生长以及叶片中光合器的活性和光敏性。与0%H植物相比，25%H植物的光合电子转移速率或类囊体膜蛋白水平没有差异，但Rubisco蛋白水平和光合固碳能力更高。较高比例的高光（50%H）暴露并没有进一步提高光合固碳能力，但增加了类囊体膜中的光合电子转移速率和光合蛋白水平，增强了光合器对强光的耐受性。因此，光合作用对间歇性强光照射的适应取决于强光照射的比例和持续时间。此外，在间歇性高光照射期间，小麦优先投资于光合碳同化而不是电子转移反应和光保护。这种光合驯化策略可在间歇性强光条件下最大限度地吸收碳。但它增加了类囊体膜中的光合电子转移速率和光合蛋白质水平，并增强了光合装置对强光的耐受性。因此，光合作用对间歇性强光照射的适应取决于强光照射的比例和持续时间。此外，在间歇性高光照射期间，小麦优先投资于光合碳同化而不是电子转移反应和光保护。这种光合驯化策略可在间歇性强光条件下最大限度地吸收碳。但它增加了类囊体膜中的光合电子转移速率和光合蛋白质水平，并增强了光合装置对强光的耐受性。因此，光合作用对间歇性强光照射的适应取决于强光照射的比例和持续时间。此外，在间歇性高光照射期间，小麦优先投资于光合碳同化而不是电子转移反应和光保护。这种光合驯化策略可在间歇性强光条件下最大限度地吸收碳。光合作用对间歇性强光照射的适应取决于强光照射的比例和持续时间。此外，在间歇性高光照射期间，小麦优先投资于光合碳同化而不是电子转移反应和光保护。这种光合驯化策略可在间歇性强光条件下最大限度地吸收碳。光合作用对间歇性强光照射的适应取决于强光照射的比例和持续时间。此外，在间歇性高光照射期间，小麦优先投资于光合碳同化而不是电子转移反应和光保护。这种光合驯化策略可在间歇性强光条件下最大限度地吸收碳。