Molecular responses of plants to solar UV-B and UV-A radiation

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-10-9714-0
Title: Molecular responses of plants to solar UV-B and UV-A radiation
Author: Morales Suárez, Luis Orlando
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences, Department of Biosciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2014-02-13
Language: en
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-10-9714-0
http://hdl.handle.net/10138/42627
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Plant responses to solar ultraviolet radiation (UV, 280-400 nm) were assessed at different molecular levels using Betula pendula Roth (silver birch) and Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) as model species in outdoor experiments to assess the possibly interacting roles of the UV-B and UV-A wavebands in acclimation to sunlight. Solar UV-B (280-315 nm) and UV-A (315-400 nm) irradiance was attenuated with plastic films. Both solar UV-B and UV-A promoted the acclimation of silver birch and Arabidopsis to UV in sunlight by regulating the expression of genes with functions in UV protection and also by inducing the accumulation of phenolic compounds in the leaves. Solar UV also regulated transcript accumulation of genes involved in the signaling and biosynthesis of auxin, brassinosteroids and jasmonic acid (JA) in Arabidopsis. A new role of Arabidopsis UV-B photoreceptor UV RESISTANCE LOCUS8 (UVR8) in the regulation of some responses to solar UV-A radiation was observed in addition to its previously described role in UV-B perception. High UV-A irradiance as present in sunlight, had a large effect on plant metabolism and modulated some of the previously characterized UV-B responses most probably through interaction between UVR8 and CRY pathways. In contrast to UVR8, under UV-B irradiation conditions not inducing stress, RADICAL-INDUCED CELL DEATH1 (RCD1) played no active role in UV signaling and acclimation, but rather modulated UV responses under sunlight. We demonstrated that solar UV-A makes an important contribution to acclimation of plants to sunlight, independently and interacting with UV-B.Kasvien molekyylitason vasteet auringonvalon UV-B- ja UV-A-säteilyyn Kasvien vasteita auringon ultraviolettisäteilyyn (UV, 280-400 nm) arvioitiin ulkokokeissa kahden mallilajin, Betula pendula (rauduskoivu) ja Arabidopsis thalianan (lituruoho) avulla. Kokeissa selvitettiin UV-B ja UV-A aallonpituusalueiden mahdollista vuorovaikutteista roolia kasvien auringonsäteilyyn sopeutumisessa. UV-B-(280-315 nm) ja UV-A-säteilyn (315-400 nm) poistoon käytettiin muovikalvoja. Sekä UV-B-, että UV-A-säteily edistivät molempien tutkimuslajien sopeutumista auringon UV-säteilyyn säätelemällä UV-suojauksessa toimivien geenien ilmentymistä ja käynnistämällä fenolisten yhdisteiden kerääntymisen lehtiin. Lituruohossa UV-säteily sääteli myös auksiinin, brassinosteroidien ja jasmonihapon biosynteesissä toimivien geenien toimintaa. Kokeissa havaittiin lituruohon UV-B-fotoreseptorin, UV RESISTANCE LOCUS8 (UVR8), uusi rooli osassa UV-A-vasteita. Auringon runsas UV-A-säteily vaikutti voimakkaasti kasvien aineenvaihduntaan ja muokkasi osaa UV-vasteista, erittäin todennäköisesti UVR8 ja CRY reseptorien vuorovaikutteisen signaloinnin kautta. Toisin kuin UVR8, RADICAL-INDUCED CELL DEATH1 (RCD1) ei ollut aktiivisessa roolissa UV-signaloinnissa ja siihen sopeutumisessa, kun UV-B ei aiheuttanut stressiä, vaan lähinnä muokkasi auringonsäteilyssä olevien kasvien UV-vasteita. Osoitimme, että auringon UV-A-säteilyllä on tärkeä rooli kasvien auringonsäteilyyn sopeutumisessa, sekä itsenäisesti, että vuorovaikutuksessa UV-B-säteilyn kanssa.
Subject: plant biology
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
morales_dissertation.pdf 1.126Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record