Азотсодержащие соединения некоторых видов лишайников – представителей антарктической флоры

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Лишайники – это устойчивая, саморегулирующаяся ассоциация гриба и водорослей или цианобактерией. Состав фотобионтов связан с определенными таксономическими группами лишайников. Будучи хорошо адаптированными, лишайники играют заметную роль в антарктической флоре. В статье представлены результаты исследования азотсодержащего состава талломов лишайников представителей флоры Антарктиды. Образцы талломов отбирались д.б.н. М.П. Андреевым (Ботанический институт имени В.Л. Комарова РАН) в январе–апреле 2015, 2016 и 2018 гг. в разных районах Антарктиды. В работе использовали 11 видов лишайников, относящихся к семействам Cladoniaceae, Parmeliaceae, Sphaerophoraceae, Ochrolechiaceae, Umbilicariaceae, Stereocaulaceae, Pannariaceae, Collemataceae с разным типом фотобионта. Приведены данные о содержании в талломах лишайников общего азота, растворимого белка, свободных и белковых аминокислот. Отмечен высокий коэффициент вариации изученных показателей. Медианные значения выборки по содержанию аминокислот отличались от средних, что свидетельствует о небольшом смещении нормальности распределения первичных данных. Показано, что лишайники с цианопрокариотами отличались бóльшим содержанием общего азота и белковых аминокислот, чем лишайники с зеленой водорослью в качестве фотобионта. Установлено, что содержание белковых и свободных аминокислот коррелирует с концентрацией общего азота в талломах, тогда как корреляция между содержанием растворимого белка и общего азота, а также растворимого белка и суммы белковых и свободных аминокислот статистически незначима. В целом, полученные результаты существенно углубляют и расширяют представление об эколого-биологических особенностях лишайников Антарктиды и их роли в круговороте азота экосистем.

Об авторах

Галина Николаевна Табаленкова

Институт биологии Коми научного центра УрО РАН

Email: tabalenkova@ib.komisc.ru

доктор биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории экологической физиологии растений

Россия

Екатерина Валерьевна Силина

Институт биологии Коми научного центра УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: silina@ib.komisc.ru

кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории экологической физиологии растений

Россия

Список литературы

  1. Андреев М.П. Лишайники Антарктики: видовой состав, история и перспективы изучения и особенности формирования синузий на орнитогенных почвах // Ботаника в современном мире: тр. XIV Съезда Русского ботанического общества и конференции «Ботаника в современном мире» (г. Махачкала, 18–23 июня 2018 г.). Т. 3: Споровые растения. Микология. Структурная ботаника. Физиология и биохимия растений. Эмбриология растений. Махачкала: Алеф, 2018. С. 7–10.
  2. Вайнштейн Е.А. Регуляторные механизмы лишайникового симбиоза // Успехи современной биологии. 1990. Т. 109, вып. 2. С. 311–320.
  3. Pichler G., Muggia L., Carniel F.C., Grube M., Kranner I. How to build a lichen: from metabolite release to symbiotic interplay // New Phytologist. 2023. Vol. 238, iss. 4. P. 1362–1378. doi: 10.1111/nph.18780.
  4. Флора лишайников России: биология, экология, разнообразие, распространение и методы изучения лишайников / отв. ред. М.П. Андреев, Д.Е. Гимельбрант. М.; СПб.: Тов-во научных изданий КМК, 2014. 392 с.
  5. Войцeхович А.А., Михайлюк Т.И., Дариенко Т.М. Фотобионты лишайников. 1: разнообразие, экологические особенности, взаимоотношения и пути совместной эволюции с микобионтом // Альгология. 2011. Т. 21, № 1. С. 3–26.
  6. Liu X.-Q., Lee K.-S. Effect of mixed amino acids on crop growth // Agricultural Science / ed. by G. Aflakpui. InTech, 2012. P. 119–158. doi: 10.5772/37461.
  7. Amir R. Current understanding of the factors regulating methionine content in vegetative tissues of higher plants // Amino Acids. 2010. Vol. 39, № 4. P. 917–931. doi: 10.1007/s00726-010-0482-x.
  8. Pinheiro C., Passarinho J.A., Ricardo C.P. Effect of drought and rewatering on the metabolism of Lupinus albus organs // Journal of Plant Physiology. 2004. Vol. 161, iss. 11. P. 1203–1210. doi: 10.1016/j.jplph.2004.01.016.
  9. Walch-Liu P., Liu L.-H., Remans T., Tester M., Forde B.G. Evidence that l-glutamate can act as an exogenous signal to modulate root growth and branching in Arabidopsis thaliana // Plant and Cell Physiology. 2006. Vol. 47, iss. 8. P. 1045–1057. doi: 10.1093/pcp/pcj075.
  10. Forde B.G., Lea P.J. Glutamate in plants: metabolism, regulation, and signalling // Journal of Experimental Botany. 2007. Vol. 58, iss. 9. P. 2339–2358. DOI: 10.1093/ jxb/erm121.
  11. Ünal D., Uyanikgi̇l Y. UV-B induces cell death in the lichen Physcia semipinnata (J.F. Gmel) // Turkish Journal of Biology. 2011. Vol. 35, № 2. P. 137–144. DOI: 10.3906/ biy-0901-5.
  12. Chowdhury D.P., Solhaug K.A., Gauslaa Y. Ultraviolet radiation reduces lichen growth rates // Symbiosis. 2017. Vol. 73, iss. 1. P. 27–34. doi: 10.1007/s13199-016-0468-x.
  13. Вершинина С.Э., Кравченко О.Ю. Состав аминокислот лишайника Cetraria islandica в Восточной Сибири // Пищевые технологии, качество и безопасность продуктов питания: мат-лы докл. науч.-практ. конф. Иркутск: ИрГТУ, 2008. С. 23–25.
  14. Вершинина С.Э., Кравченко О.Ю. Аминокислотный состав двух видов лишайников рода Cetraria // Хранение и переработка сельхозсырья. 2011. № 1. С. 26–28.
  15. Табаленкова Г.Н., Далькэ И.В., Захожий И.Г. Аминокислотный состав биомассы некоторых видов лишайников таежной зоны на Европейском Северо-Востоке России // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2017. Т. 19, № 2–3. С. 556–560.
  16. Shelyakin M.A., Andreev M.P., Tabalenkova G.N., Golovko T.K. Respiratory activity of some lichen species-representatives of Antarctic flora // Contemporary Problems of Ecology. 2019. Vol. 12, iss. 4. P. 332–338. DOI: 10.1134/ s1995425519040115.
  17. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Analytical Biochemistry. 1976. Vol. 72, iss. 1–2. P. 248–254. doi: 10.1016/0003-2697 (76)90527-3.
  18. Пыстина Т.Н., Романов Г.Г. Видовое разнообразие цианобионтных лишайников и их азотфиксирующая активность на территории Республики Коми // Ботанический журнал. 2010. Т. 95, № 2. С. 177–187.
  19. Головко Т.К., Дымова О.В., Табаленкова Г.Н., Пыстина Т.Н. Фотосинтетические пигменты и азот в талломах лишайников бореальной флоры // Теоретическая и прикладная экология. 2015. № 4. С. 38–44.
  20. Nash T.H. Nutrients, elemental accumulation, and mineral cycling // Lichen biology / ed. by T.N. Nash. Cambridge University Press, 2008. P. 234–251. DOI: 10.1017/ cbo9780511790478.013.
  21. Tabuchi M., Abiko T., Yamaya T. Assimilation of ammonium ions and reutilization of nitrogen in rice (Oryza sativa L.) // Journal of Experimental Botany. 2007. Vol. 58, № 9. P. 2319–2327. doi: 10.1093/jxb/erm016.
  22. Miller A.J., Fan X., Shen Q., Smith S.J. Amino acids and nitrate as signals for the regulation of nitrogen acquisition // Journal of Experimental Botany. 2008. Vol. 59, iss. 1. P. 111–119. doi: 10.1093/jxb/erm208.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1 – Содержание общего азота (A), суммы белковых аминокислот (B), суммы свободных аминокислот (C) и растворимого белка (D) в талломах лишайников с разным типом фотобионта: В – водоросли, В + Ц – водоросли и цианобактерии, Ц – цианобактерии

Скачать (291KB)
Метаданные

© Табаленкова Г.Н., Силина Е.В., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).