Exploration of Chlorophyll a Fluorescence and Plant Gas Exchange Parameters as Indicators of Drought Tolerance in Perennial Ryegrass

Piotr Dąbrowski , Aneta H. Baczewska-Dąbrowska , Hazem M. Kalaji , Vasilij Goltsev , Momchil Paunov , Marcin Rapacz , Magdalena Wójcik-Jagła , Bogumiła Pawluśkiewicz , Wojciech Bąba , Marian Brestic

Abstract

Perennial ryegrass (Lolium perenne L.) belongs to the common cultivated grass species in Central and Western Europe. Despite being considered to be susceptible to drought, it is frequently used for forming the turf in urban green areas. In such areas, the water deficit in soil is recognized as one of the most important environmental factors, which can limit plant growth. The basic aim of this work was to explore the mechanisms standing behind the changes in the photosynthetic apparatus performance of two perennial ryegrass turf varieties grown under drought stress using comprehensive in vivo chlorophyll fluorescence signal analyses and plant gas exchange measurements. Drought was applied after eight weeks of sowing by controlling the humidity of the roots ground medium at the levels of 30, 50, and 70% of the field water capacity. Measurements were carried out at four times: 0, 120, and 240 h after drought application and after recovery (refilling water to 70%). We found that the difference between the two tested varieties’ response resulted from a particular re-reduction of P700+ (reaction certer of PSI) that was caused by slower electron donation from P680. The difference in the rate of electron flow from Photosystem II (PSII) to PSI was also detected. The application of the combined tools (plants’ photosynthetic efficiency analysis and plant gas exchange measurements) allowed exploring and explaining the specific variety response to drought stress.
Autor Piotr Dąbrowski
Piotr Dąbrowski
-
, Aneta H. Baczewska-Dąbrowska
Aneta H. Baczewska-Dąbrowska
-
, Hazem M. Kalaji
Hazem M. Kalaji
-
, Vasilij Goltsev
Vasilij Goltsev
-
, Momchil Paunov
Momchil Paunov
-
, Marcin Rapacz (RE / RE-KFR)
Marcin Rapacz
- Katedra Fizjologii Roślin
, Magdalena Wójcik-Jagła (RE / RE-KFR)
Magdalena Wójcik-Jagła
- Katedra Fizjologii Roślin
, Bogumiła Pawluśkiewicz
Bogumiła Pawluśkiewicz
-
, Wojciech Bąba
Wojciech Bąba
-
, Marian Brestic
Marian Brestic
-
Tytuł czasopisma/seriiSensors, [SENSORS-BASEL], ISSN 1424-8220, e-ISSN 1424-3210, (N/A 100 pkt)
Rok wydania2019
Tom19
Nr12
Paginacja1-24
Objętość publikacji w arkuszach wydawniczych1.15
Numer artykułu 2736
Słowa kluczowe w języku angielskimplant stress; chlorophyll; turf grass varieties; gas exchange; delayed fluorescence; MR 820
Klasyfikacja ASJC1303 Biochemistry; 1602 Analytical Chemistry; 2208 Electrical and Electronic Engineering; 3107 Atomic and Molecular Physics, and Optics
DOIDOI:10.3390/s19122736
URL https://www.mdpi.com/1424-8220/19/12/2736
Języken angielski
LicencjaCzasopismo (tylko dla artykułów); autorska oryginalna; Uznanie Autorstwa (CC-BY); po opublikowaniu
Punktacja (całkowita)100
Żródło punktacjijournalList
Wskaźniki publikacji Cytowania WoS = 0; Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2016 = 1.393; Impact Factor WoS: 2018 = 3.031 (2) - 2018=3.302 (5)
Liczba cytowań*
Cytuj
Udostępnij Udostępnij

Pobierz odnośnik do tego rekordu


* Podana liczba cytowań wynika z analizy informacji dostępnych w Internecie i jest zbliżona do wartości obliczanej przy pomocy systemu Publish or Perish.
Powrót
Potwierdzenie
Czy jesteś pewien?