Изменения содержания каротиноидов в побегах мха Hylocomium splendens Hedw. в условиях температурного стресса

Способность растений адаптироваться к неблагоприятным условиям существования является необходимым условием выживания растений, сохранения генотипа и поддержания разнообразия флоры. Перспективным подходом для решения проблемы повышения устойчивости растений является изучение механизмов стрессовой устойчивости “экстремофилов”, в том числе мхов – высших несосудистых растений. Относительная простота анатомического строения и способность к выживанию в неблагоприятных условиях среды делают эти эволюционно-древние растения идеальными моделями для изучения механизмов адаптации. Известно, что функциональная активность фотосинтетического аппарата способна динамично изменяться при действии стрессовых факторов. В настоящей работе было проведено исследование стресс-индуцированных изменений содержания каротиноидов в лесном мхе гилокомиум блестящий (Hylocomium splendens Hedw.) в условиях температурного стресса. Нами были идентифицированы основные каротиноиды мха H. splendens. Установлено, что относительное содержание лютеина, β-каротина и зеаксантина возрастало при действии отрицательной и повышенной температур, тогда как общее содержание каротиноидов при температурном стрессе снижалось. Показано, что 1 ч воздействия неблагоприятных температур приводил к достоверному снижению нефотохимического тушения флуоресценции хлорофилла а, причем более сильные изменения наблюдались при воздействии отрицательной температуры. Анализ уровня транскриптов HsLUT1, одного из ключевых генов биосинтеза лютеина, при температурном стрессе показал его достоверное увеличение в 4–5 раз. Таким образом, полученные нами данные позволили выявить, что изменения экспрессии гена биосинтеза каротиноидов сопровождаются изменениями их содержания при температурном стрессе. Полученные данные расширяют наше знание о механизмах устойчивости у мохообразных и будут способствовать пониманию эволюционных изменений стрессовой устойчивости высших растений.