Abstract
The study of the effect of temperature on the accumulation of primary and secondary metabolites by lichens Flavocetraria cucullata (Bellardi) Kärnefelt & Thell and Cetraria laevigata Rass was carried out. Lichen samples were taken out from under the snow (-20 °C) together with the soil substrate and transferred to the climatic chamber. Then the temperature in the climatic chamber was sequentially increased to +10 and +20 °C. The lichen exposure was carried out for 30 days for each temperature regime. The analysis of primary metabolites was performed by gas chromatography-mass spectrometry. It was shown that in lichens F. cucullata and C. laevigata at temperatures of +10 and +20 °C, an increase in the content of mannitol, ribitol, sucrose, and hydroxyproline was observed, as well as a decrease in the content of unsaturated fatty acids as compared to the initial samples. At the same time, the content of glycerol and arabitol in the thalli of the initial lichens (-20 °C) was higher than after exposure at +10 and +20 °C, which, apparently, is associated with the cryoprotective properties of these compounds. The content of secondary metabolites in lichens was determined by high performance liquid chromatography. It was shown that the content of usnic, allo-protolichesterinic, and protolichesterinic acids in F. cucullata increased after exposure in a climatic chamber, which may be associated with a general activation of metabolic processes with an increase in temperature. At the same time, the content of fumarprotocetraric acid in C. laevigata lichens decreased at temperatures of +10 and +20 °C compared to the initial samples, which may be associated with its protective properties under the action of low-temperature stress.
Highlights
Центральной Якутии» (АААА-А17-117020110056-0); «Разработка биопрепаратов из тканей растений и животных Якутии на основе изучения особенностей их биохимического состава и механизмов адаптации к условиям Севера (АААА-А17-117020110055-3); «Оценка изменений корреляционной структуры метаболитных сетей в процессе роста и развития грибов и растений с позиций системной биологии» (АААА-А18-118032390136-5) и поддержана грантом РФФИ 18-44-140019 «Качественные и количественные характеристики криопротекторов лишайников Арктики и Субарктики»
Далее в течение недели проводили постепенный вывод лишайника из состояния покоя при температуре +4 °С
It was shown that in lichens F. cucullata and C. laevigata at temperatures of +10 and +20 °C, an increase in the content of mannitol, ribitol, sucrose, and hydroxyproline was observed, as well as a decrease in the content of unsaturated fatty acids as compared to the initial samples
Summary
В качестве объектов исследования были выбраны кустистые лишайники, относящиеся к семейству пармелиевые: Flavocetraria cucullata (Bellardi) Kärnefelt & Thell и Cetraria laevigata Rass, которые достаточно широко распространены в бореальных лесах Восточной Сибири. Мониторинг температуры воздуха на поверхности почвы в месте отбора проб лишайников проводили с помощью регистраторов температуры ТР-2 «ООО Инженерные технологии» (Россия), позволяющих фиксировать температуру с интервалом измерения 4 ч. Далее в течение недели проводили постепенный вывод лишайника из состояния покоя при температуре +4 °С. Для получения летучих триметилмилил-производных (ТМС) проводили дериватизацию с использованием 50 мкл N,O-бис-(триметилсилил)трифторацетамида (BSTFA), в течение 15 мин при 100 °С. Анализ проводили методом газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС) на хроматографе «Маэстро» (Россия) с квадрупольным масс-спектрометром Agilent 5975С (США), колонка HP-5MS, 30 м × 0.25 мм. Анализ экстрактов лишайников методом ВЭЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография) проводили на приборе Милихром A-02 фирмы «ЭкоНова» (Россия) с обращенно-фазной колонкой 2×75 мм ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ УСЛОВИЙ НА НАКОПЛЕНИЕ. Расчет проводился с помощью пакета AnalystSoft, StatPlus – программа статистического анализа, v.2007
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
