Фотосинтетический аппарат мха гилокомиума блестящего устойчив к низким экстремальным температурам

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Показано влияние положительных и отрицательных температур, а также обезвоживания/регидратации на максимальную фотохимическую эффективность, скорость переноса электронов в фотосистеме II и нефотохимическое тушение мха Hylocomium splendens, широко распространенного в бореальных лесах Северного полушария. Обнаружено, что данный мох устойчив к воздействию низких отрицательных (–20 и –80°C) температур и значительным потерям воды. Напротив, в гидратированном состоянии он неустойчив к длительному воздействию положительной температуры (40°C). Высокая устойчивость к низким температурам и обезвоживанию позволили H. splendens успешно адаптироваться к произрастанию в северных широтах и занять обширный ареал.

Об авторах

А. В. Часов

Казанский институт биохимии и биофизики – обособленное структурное подразделение
Федерального исследовательского центра “Казанский научный центр РАН”

Email: chasov@kibb.knc.ru
Россия, 420111, Казань, а/я 261

Ф. В. Минибаева

Казанский институт биохимии и биофизики – обособленное структурное подразделение
Федерального исследовательского центра “Казанский научный центр РАН”

Автор, ответственный за переписку.
Email: chasov@kibb.knc.ru
Россия, 420111, Казань, а/я 261

Список литературы

  1. Gerdol R., Bragazza L., Marchesini R. Element concentrations in the forest moss Hylocomium splendens: variation associated with altitude, net primary production and soil chemistry // Environ. Pollut. 2002. V. 116. № 1. P. 129–135.https://doi.org/10.1016/S0269-7491(01)00198-1
  2. Cowden P., Aherne J. Interspecies comparison of three moss species (Hylocomium splendens, Pleurozium schreberi, and Isothecium stoloniferum) as biomonitors of trace element deposition // Environ. Monit. Assess. 2019. V. 191: 220.https://doi.org/10.1007/s10661-019-7354-y
  3. Гольцев В.Н., Каладжи М.Х., Кузманова М.А., Аллахвердиев С.И. Переменная и замедленная флуоресценция хлорофилла a – теоретические основы и практическое приложение в исследовании растений. М.; Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2014. 220 с.
  4. Arróniz-Crespo M., Gwynn-Jones D., Callaghan T.V. et al. Impacts of long-term enhanced UV-B radiation on bryophytes in two sub-Arctic heathland sites of contrasting water availability // Ann. Bot. 2011. V. 108. № 3. P. 557–565.https://doi.org/10.1093/aob/mcr178
  5. Glime J.M. Bryophyte Ecology. V. 1: Physiological Ecology. 2017. https://digitalcommons.mtu.edu/bryophyte-ecology1/ (Electronic resource).
  6. Takezawa D. Mechanisms underlying freezing and desiccation tolerance in bryophytes // Survival Strategies in Extreme Cold and Desiccation. Advances in Experimental Medicine and Biology. Eds. Iwaya-Inoue M. Singapore: Springer, 2018. V. 1081. P. 167–187.https://doi.org/10.1007/978-981-13-1244-1_10
  7. Zhuo L., Liang Y.Q., Yang H.L. et al. Thermal tolerance of dried shoots of the moss Bryum argenteum // J. Therm. Biol. 2020. V. 89: 102469.https://doi.org/10.1016/j.jtherbio.2019.102469
  8. Barrs H.D., Weatherley P.E. A re-examination of the relative turgidity technique for estimating water deficits in leaves // Aust. J. Biol. Sci. 1962. V. 15. P. 413–428.
  9. Roads E., Longton R.E., Convey P. Millennial timescale regeneration in a moss from Antarctica // Current Biol. 2014. V. 24. № 6. P. R222–R223.https://doi.org/10.1016/j.cub.2014.01.053
  10. Hearnshaw G.F., Proctor M.C.F. The effect of temperature on the survival of dry bryophytes // New Phytol. 1982. V. 90. P. 221–228.https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.1982.tb03254.x
  11. Long S.P., Humphries S., Falkowski P.G. Photoinhibition of photosynthesis in nature // Annu. Rev. Plant Physiol. 1994. V. 45. P. 633–662.https://doi.org/10.1146/annurev.pp.45.060194.003221
  12. Alboresi A., Gerotto C., Giacometti G.M. et al. Physcomitrella patens mutants affected on heat dissipation clarify the evolution of photoprotection mechanisms upon land colonization // PNAS. 2010. V. 107. № 24. P. 11 128–11 133.https://doi.org/10.1073/pnas.1002873107
  13. Бардунов Л.В. Древнейшие на суше. М.: Наука, 1984. 160 с.
  14. Xia H., Chen K., Liu L. et al. Photosynthetic regulation in fluctuating light under combined stresses of high temperature and dehydration in three contrasting mosses // Plant Sci. 2022. V. 323: 111379.https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2022.111379
  15. Björkman O., Demmig B. Photon yield of O2 evolution and chlorophyll fluorescence characteristics at 77 K among vascular plants of diverse origins // Planta. 1987. V. 170. P. 489–504.https://doi.org/10.1007/BF00402983
  16. Haldimann P., Feller U. Inhibition of photosynthesis by high temperature in oak (Quercus pubescens L.) leaves grown under natural conditions closely correlates with a reversible heat-dependent reduction of the activation state of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase // Plant Cell Environ. 2004. V. 27. P. 1169–1183.https://doi.org/10.1111/j.1365-3040.2004.01222.x

Дополнительные файлы


© А.В. Часов, Ф.В. Минибаева, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».