Циклы замерзания-оттаивания регулируют физиологическую чувствительность мха Syntrichia caninervis к снежному покрову

Весна, особенно период смены замерзания и оттаивания, считается ключевым для роста и поглощения углерода пустынными мхами. Неясно, как изменения доступности воды и температуры влияют на физиологические характеристики мхов в этот период.

Syntrichia caninervis — типичный засухоустойчивый мох, широко распространённый в пустыне Гурбантунггут на северо-западе Китая.

Исследователи из Синьцзянского института экологии и географии Китайской академии наук оценили влияние снежного покрова и циклов замерзания-оттаивания на физиологию S. caninervis. Они манипулировали увеличением или удалением 65% снега и изменением количества циклов замерзания-оттаивания. Было обнаружено, что эти циклы меняют физиологическую чувствительность мха к снежному покрову.

Исследование опубликовано в Journal of Plant Physiology.

Основные результаты:

  • Изменения глубины снега, циклов замерзания-оттаивания и их взаимодействие значимо влияли на содержание воды в растении, содержание осморегуляторных веществ, антиоксидантов и активность антиоксидантных ферментов.
  • С уменьшением глубины снега и числа циклов замерзания-оттаивания увеличивалось содержание свободного пролина, растворимых сахаров, аскорбиновой кислоты, восстановленного глутатиона (GSH), малонового диальдегида (MDA), а также активность супероксиддисмутазы (SOD), пероксидазы (POD) и каталазы (CAT). Это указывает на способность мха сопротивляться стрессу, регулируя осмотические вещества и антиоксидантные ферменты.
  • Чувствительность разных физиологических характеристик к снегу и циклам различалась. Пероксидаза (POD) и свободный пролин были наиболее чувствительными, а супероксиддисмутаза (SOD) и каталаза (CAT) — наименее.
  • Физиологическая чувствительность S. caninervis к снегу регулируется количеством циклов замерзания-оттаивания: их сокращение ослабляло эту чувствительность.

Эти результаты важны для комплексной оценки сохранения разнообразия пустынных растений в условиях глобального изменения климата в умеренных пустынях.