Циклопентановые β,β'-трикетоны как новый класс регуляторов роста растений

• Автор: Демина, Екатерина Александровна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Иизкомолекулярные вещества как регуляторы роста растений

1.1.1. Аллелопатия как способ взаимодействия между растениями

1.1.2. Аллелопатическое воздействие с позиции учения о стрессе

1.1.3. Физиологические процессы растений, наиболее чувствительные к

аллелопатическому действию

1.1.3.1. Прораегание семян.

1.1.3.2. Рост корня и его функциональная активность

1.1.4. Тестирование в аллелопатии

1.1.5. Регуляторы роста растений как средство повышения
продуктивности сельскохозяйственных культур.
1.2. Циклопснтановые ДД трикетоны
1.2.1. Нахождение циклопентеновых ДДтрикетонов в природе и их
биогенез
1.2.2. Химическая структура циклопентановых ДДтрикетонов и
особенности ее влияния на биологические свойства
1.2.3. Синтетические циклопентаиовыс ДД трикетоны
1.2.4. Биологическая активность природных и синтетических
циклопентановых ДДтрикетонов и их производных.
Глава 2. Материалы и методы
2.1. Циклопентановые ДД трикетоны
2.2. Растительный материал.
2.3. Определение воспроизводимости данных по всхожести семян
езсикпНт МоспсИ. и длине корня проростков
2.4. Определение рострегулирующей активности.
2.5. Элсктрониомикроскопическое исследование ультраструктуры
меристематических клеток корневого чехлика проростков i iv
2.6. Определение содержания свободных аминокислот в корнях
проростков .
2.7. Определение содержания общего растворимого белка в
проростках .
2.8. Компьютерное моделирование пространственной структуры
циклопентановых ДДтрикетонов и их комплексов с потенциальным белкоммишенью.
2.9. Исследование влияния циклопентановых ДДтрикетонов на рост
и продуктивность гречихи в условиях открытого грунта.
2 Статистическая обработка результатов
Глава 3. Результаты и обсуждение полученных данных.
3.1. Рострегулирующая активность циклопентановых ДД трикетонов
и их производных.
3.1.1. Характеристика моделей для изучения рострегулирующей
активности циклопентановых ДД трикетонов.
3.1.2. Рострегулирующая активность природных циклоиентеновых ДД
трикстонов, их производных и простейших синтетических аналогов.
3.1.3. Рострщулирующая активность ДДтрикетонов инданового ряда
3.1.4. Рострщулирующая активность ДДтрикетонов гидринданового
3.1.5. Соотношение побегкорень при ростовом ответе проростков
i iv и на действие циклопентановых ДДтрикетонов.
3.1.6. Обратимость действия некоторых циклопентановых ДД
трикстонов на рост проростков
3.2. Влияние циклопентановых ДДтрикетонов на ультраструктуру
меристематических клеток корневого чехлика проростков i iv
3.3.1.
3.4.
3.5.1.
3.6.
Влияние циклопентановых ДДтр икетонов на метаболизм свободных аминокислот в корнях проростков Раоругит
еБсЫеЫит.
Свободные аминокислоты в семенах и проростках Раоругит
езсикмит.
Метаболизм свободных аминокислот в корнях проростков Раоругит еяси1еШшп .в присутствии некоторых
циклопентановых ДД трикетонов.
Влияние циклопентановых ДДтрикетонов на содержание общего растворимого белка в корнях проростков Раоругит езси1епШт
Компьютерное моделирование пространственной структуры циклопентановых ДДтрикетонов и их комплексов с
потенциальным белкоммишеныо.
Моделирование пространственной струкгуры циклопентановых ДДтрикетонов и теоретический расчет характеристик их
липофильности
Пространственные модели комплексов циклопентановых ДД
трикетонов с белкоммишенью
Влияние циклопентановых ДДтрикетонов на рост и продуктивность еясикШит в условиях открытого грунта
Заключение.
Выводы.
Список литературы


Кристоферсен сформулировал теорию адаптивных вариаций метаболизма как первичный, так и вторичный метаболизм имеют своей целью выживание индивида и популяции, являются результатом воздействия различных внутренних и внешних стимулов и реализуются через взаимодействие с рецепторами. Разнообразие вторичных метаболитов, продуцируемых растениями, очень велико, а их химическая структура варьирует от простых углеводородов до сложных полициклических ароматических соединений. Праюически каждый класс вторичных метаболитов вовлечен в аллелопатическое взаимодействие растений i, , , , . К декабрю года, согласно базе данных i ii Ix, было известно около 0 англо и русскоязычных публикаций, касающихся выделения из растительного материала биологически активных веществ и определения их аллелопатического потенциала. Данные некоторых из них представлены в приложении 1. Из хиноидных соединений большое внимание исследователей привлекают юглон и сорголеон, для которых не только показана аллелопатическая активность, но и интенсивно изучается механизм действия на растения. Показано, что юглон избирательно ингибирует рост некоторых сорняков за счет влияния на основные физиологические процессы растений, а именно фотосинтез и дыхание . Относительно механизма действия сорголеона на растения мнения авторов расходятся . Ингибирующее действие на рост тестовых растений отмечалось для некоторых алкалоидов и флавоноидов, но вопросы механизма их действия авторами не затрагивались i . I . Большую группу аллслопатичсских соединений представляют собой различные терпены и герпеноиды, а также тритерпеновые гликозиды. Для большинства веществ показано фитотоксическое действие ингибирование роста корня и стебля проростков, уменьшение содержания хлорофилла и белков, уменьшение митотической активности в клетках корневого чехлика проростков i i . В отношении бетулиновой и дсгидробстулииовой кислот, а также некоторых их производных, ингибирующих рост корня проростков i iv . Анисимов и др. В то же время для ЗрОИглюкозидов бетулиновой и дегидробетулиновой кислот отмечено стимулирование роста проростков тестовых культур, но механизм положительного действия этих соединений авторами не обсуждался. Ингибирующее действие на рост и развитие различных растений характерно и для фенольных соединений. Различными авторами отмечалось, что токсичный эффект фенолов на корневую систему растений может быть связан с образованием активных форм кислорода, что приводит к изменению направления белкового и элементного обменов, уменьшению биомассы растений i . Было показано ингибирующее действие в отношении проростков ii iv и iv для триптофана и таких небелковых аминокислот как 3,4дигидроксифенилаланин ДОФА, р3изоксазолин5он2илаланин, мимозин и альбицин . Предполагают, что фитотоксичностг ДОФА связана с развитием окислительного стресса за счет активных форм кислорода и свободных радикалов, которые образуются в меланиновом синтетическом пути i . Стимулирующее действие на роет i было описано для сфинголипида нубтриенолида i . Известно ингибирующее действие на рост растений таких гетероциклических соединений, как 2,4дигидрокси2И1,4бензоксазинЫон и 2,4дигндрокси7мстокси2Н1,4бензоксазинНои, а также их производных i . Уделяется внимание и таким высокомолекулярным соединениям, как полисахариды растений в экспериментах с семенами i и i iv полисахариды повышали всхожесть и стимулировали рост корней проростков Елькина и др. Можно отмстить, что наибольшее количество растений, вещества из которых показали аллелопатическую активность, относятся к семействам Роасеае , i 7, 4 и 3. Семейство представлено двумя растениями, а семейства , i, i, , , i, , i и каждое по одному растению, содержащему аллелопатические вещества. Выделению и идентификации вторичных метаболитов растений уделяется большое внимание, поскольку биологически активные соединения растений метут быть использованы в фармацевтической промышленности и сельском хозяйстве . Аллелохимические соединения также могут обладать новым механизмом действия и быть интересными в роли гербицидов, особенно если их действие направлено на специфические для растений процессы фотосинтез или синтез хлорофилла , .