Learning about chlorophyll and anthocyanins as potential indicators of plant physiological state

Abstract

Abstract: Currently, increased crop yield is direly needed considering the ever-increasing world population and climate change. Crops growth and production is mainly dependent upon their physiological state and vigor. Several forms of plant pigments exist naturally. They are categorized into four major groups: namely betalains (betacyanins, betaxanthins), carotenoids (carotenes, xanthophylls), chlorophylls (Chl a and b), and flavonoids (anthocyanins, aurones, chalcones, flavonols, proanthocyanidins). Out of all these, Chlorophylls (Chl) and Anthocyanins (Anth) are the two most important plant pigments that provide valuable insight into the plant physiological state. Primary function of Chl is the conversion of solar energy into chemical energy that is further utilized in the photosynthetic process, whereas Anth are multifunctional molecules that apart from coloration of plant organs also play an important role in stress mitigation. This study might serve as a guide for students interested to learn about plant physiology.

Resumen: En la actualidad, el aumento de la producción de los cultivos es una necesidad imperiosa, teniendo en cuenta el incremento de la población mundial y el cambio climático. La producción y el desarrollo de los cultivos dependen principalmente de su estado fisiológico y su vigor. Existen varias formas de pigmentos vegetales en la naturaleza. Normalmente, se clasifican en cuatro grandes grupos: betalaínas (betacianinas, betaxantinas), carotenoides (carotenos, xantofilas), clorofilas (Chl a y b) y flavonoides (antocianinas, auronas, chalconas, flavonoles, proantocianidinas). De todos ellos, las clorofilas (Chl) y las antocianinas (Anth) son los dos pigmentos vegetales más importantes que proporcionan una valiosa información sobre el estado fisiológico de la planta. La función principal de las Chl es la conversión de la energía solar en energía química que se utiliza posteriormente en el proceso fotosintético, mientras que las Anth son moléculas multifuncionales que, además de la coloración de los órganos de la planta, desempeñan un importante papel en la mitigación del estrés. Este estudio podría servir de guía para los estudiantes interesados en aprender sobre fisiología vegetal.