Abstract Taking the long-held view that photoinhibition embraces several processes leading to a reduction in the efficiency of light utilization in photosynthesis, and that photorespiration embraces several processes associated with O2 uptake in the light, photoinhibition and photorespiration now can be considered as inevitable, but essential inefficiencies of photosynthesis which help preserve photosynthetic competence in bright light. Photorespiratory O2 uptake via Rubisco, and O2 uptake via the Mehler reaction, both promote non-assimilatory electron transport, and stimulate photon utilization during CO2-limited photosynthesis in bright light. Although fluorescence studies show that the proportion of total photon use via oxygenase photorespiration in air may decline to only about 10% in full sunlight, mass spectrometer studies show that O2 uptake in Mehler reaction photorespiration in C3 and CAM plants can still account for up to 50% of electron flow in saturating CO2 and light. The Mehler-ascorbate peroxidase reaction has an additional role in sustaining membrane energization which promotes dynamic photoinhibition and photon protection (rapidly reversible decrease in PSII efficiency involving dissipation of the energy of excess photons in the antennae). Net CO2 and O2 exchange studies evidently underestimate the extent of total electron transport, and hence overestimate the extent of photon excess in bright light, leading to overestimates of the role of energy-dependent photon dissipation through dynamic photo-inhibition. Nevertheless, in C3 plants in air all of these processes help to mitigate chronic photoinhibition and photon damage (slowly reversible decrease in PSII efficiency involving loss of reaction centre function). The possibility remains that residual electron transport to O2 from intermediates in the vicinity of PSII may also lead to reactive O2 species that potentiate this photon damage.

Characterisation of Non-Uniform Photosynthesis Induced by Abscisic Acid in Leaves Having Different Mesophyll Anatomies Ichiro Terashima, Ichiro Terashima Plant Environmental Biology Group, Research School of Biological Sciences, The Australian National UniversityP.O.Box 475, Canberra, A.C.T. 2601, Australia Search for other works by this author on: Oxford Academic Google Scholar Suan-Chin Wong, Suan-Chin Wong Plant Environmental Biology Group, Research School of Biological Sciences, The Australian National UniversityP.O.Box 475, Canberra, A.C.T. 2601, Australia Search for other works by this author on: Oxford Academic Google Scholar C. Barry Osmond, C. Barry Osmond Plant Environmental Biology Group, Research School of Biological Sciences, The Australian National UniversityP.O.Box 475, Canberra, A.C.T. 2601, Australia Search for other works by this author on: Oxford Academic Google Scholar Graham D. Farquhar Graham D. Farquhar Plant Environmental Biology Group, Research School of Biological Sciences, The Australian National UniversityP.O.Box 475, Canberra, A.C.T. 2601, Australia Search for other works by this author on: Oxford Academic Google Scholar Plant and Cell Physiology, Volume 29, Issue 3, April 1988, Pages 385–394, https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.pcp.a077506 Published: 01 April 1988 Article history Received: 30 September 1987 Accepted: 13 January 1988 Published: 01 April 1988

Abstract Photosynthesis is fundamental for plant growth and yield. The Cytochrome b 6 f complex catalyses a rate-limiting step in thylakoid electron transport and therefore represents an important point of regulation of photosynthesis. Here we show that overexpression of a single core subunit of Cytochrome b 6 f , the Rieske FeS protein, led to up to a 40% increase in the abundance of the complex in Nicotiana tabacum (tobacco) and was accompanied by an enhanced in vitro Cytochrome f activity, indicating a full functionality of the complex. Analysis of transgenic plants overexpressing Rieske FeS by the light-induced fluorescence transients technique revealed a more oxidised primary quinone acceptor of Photosystem II (Q A ) and plastoquinone pool and a faster electron transport from the plastoquinone pool to Photosystem I upon changes in irradiance, compared to control plants. A faster establishing of q E , the energy-dependent component of non-photochemical quenching, in transgenic plants suggested a more rapid build-up of the transmembrane proton gradient, also supporting the increased in vivo Cytochrome b 6 f activity. However, there was no consistent increase in steady-state rates of electron transport or CO 2 assimilation in plants overexpressing Rieske FeS grown in either laboratory conditions or in field trials, suggesting that the in vivo activity of the complex was only transiently increased upon changes in irradiance. Our results show that overexpression of Rieske FeS in tobacco enhances abundance of functional Cytochrome b 6 f and electron transport capacity and may have a potential to increase plant productivity if combined with other traits. One-sentence summary Increased abundance of Cytochrome b 6 f complex leads to transient increases in photosynthetic electron transport rate in tobacco.