Fitotoxikus aktivit\u00e1s\u00fa fosz\u00e1n-szeszkviterp\u00e9nek a Ligustrum chuanxiong-ban
\nA fitoallelop\u00e1tia az egyik n\u00f6v\u00e9nyb\u0151l a k\u00f6rnyezetbe ker\u00fcl\u0151 olyan vegyi anyagok kibocs\u00e1t\u00e1s\u00e1ra utal, amelyek k\u00f6zvetlen\u00fcl vagy k\u00f6zvetve k\u00e1ros vagy el\u0151ny\u00f6s hat\u00e1st gyakorolnak egy m\u00e1sik n\u00f6v\u00e9nyre. Az allelopatikus anyagok kibocs\u00e1t\u00e1sa olyan t\u00fal\u00e9l\u00e9si strat\u00e9gia, amelyet a k\u00fcl\u00f6nleges \u00e9l\u0151helyeken \u00e9l\u0151 fajok fejlesztettek ki \u00f6kol\u00f3giai el\u0151ny\u00f6k megszerz\u00e9se \u00e9rdek\u00e9ben. Ez befoly\u00e1solhatja m\u00e1s n\u00f6v\u00e9nyek n\u00f6veked\u00e9s\u00e9t \u00e9s a n\u00f6v\u00e9nyk\u00f6z\u00f6ss\u00e9gek szukcesszi\u00f3j\u00e1t ugyanabban az \u00e9l\u0151helyen, s\u0151t, ak\u00e1r a r\u00e9gi\u00f3 n\u00f6v\u00e9nypopul\u00e1ci\u00f3inak elterjed\u00e9si mint\u00e1zat\u00e1t \u00e9s biodiverzit\u00e1s\u00e1t is befoly\u00e1solhatja. Az allelopatikus anyagokat vezet\u0151 vegy\u00fcletk\u00e9nt haszn\u00e1l\u00f3 k\u00f6rnyezetbar\u00e1t term\u00e9szetes herbicidek kifejleszt\u00e9se jelenleg a kutat\u00e1s egyik forr\u00f3 pontja, amelyek k\u00f6z\u00fcl a szeszkviterp\u00e9nek nagy potenci\u00e1llal rendelkeznek.
\nAz Asteraceae csal\u00e1dba tartoz\u00f3 Ligularia nemzets\u00e9g k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 n\u00f6v\u00e9nyei, mint p\u00e9ld\u00e1ul a L. virgaurea, L. macrophylla \u00e9s L. sagitta, jelent\u0151s allelopatikus aktivit\u00e1st mutatnak. A szeszkviterp\u00e9neket tekintik a f\u0151 allelopatikus akt\u00edv komponenseknek ezekben a n\u00f6v\u00e9nyekben, \u00e9s gyakran fitotoxikus aktivit\u00e1st mutatnak. Az e nemzets\u00e9ghez tartoz\u00f3 L. cymbulifera n\u00f6v\u00e9ny sz\u00e9les k\u00f6rben elterjedt a Hengduan-hegys\u00e9gben, \u00e9s s\u0171r\u0171n n\u0151 a 2000-4000 m magasan fekv\u0151 alpesi r\u00e9teken, Yunnan tartom\u00e1ny Shangri La ter\u00fclet\u00e9n. A helyi alpesi legel\u0151k domin\u00e1ns faja. A Ligularia angustifolia f\u0151 m\u00e1sodlagos anyagcsereterm\u00e9kei a szeszkviterp\u00e9nek, sz\u00e9n reduk\u00e1l\u00f3 szeszkviterp\u00e9nek, biszabol\u00e1n szeszkviterp\u00e9nek \u00e9s pirroliziding alkaloidok. A korai szakaszban a kutat\u00f3csoport t\u00f6bb, n\u00f6v\u00e9nytoxikus hat\u00e1s\u00fa szeszkviterp\u00e9nt izol\u00e1lt \u00e9s mutatott ki a gy\u00f6kerekb\u0151l \u00e9s a rizoszf\u00e9ra talaj\u00e1b\u00f3l. A k\u00eds\u00e9rleti eredm\u00e9nyek arra utalnak, hogy a tax\u00e1n oszt\u00e1lyba tartoz\u00f3 szeszkviterp\u00e9neket val\u00f3sz\u00edn\u0171leg a Ligustrum chuanxiong szintetiz\u00e1lja \u00e9s bocs\u00e1tja ki a talajba a rizoszf\u00e9ra k\u00f6r\u00fcl, mint potenci\u00e1lis allelopatikus anyagokat, amelyek szinergikusan zavarj\u00e1k m\u00e1s n\u00f6v\u00e9nyi magvak cs\u00edr\u00e1z\u00e1s\u00e1t \u00e9s n\u00f6veked\u00e9s\u00e9t, ez\u00e1ltal seg\u00edtve a Ligustrum chuanxiong-ot \u00f6kol\u00f3giai el\u0151ny\u00f6k megszerz\u00e9s\u00e9ben a Hengduan-hegys\u00e9gben. Tov\u00e1bbi potenci\u00e1lis allelopatikus anyagok felkutat\u00e1sa \u00e9s hat\u00e1smechanizmusuk tov\u00e1bbi tanulm\u00e1nyoz\u00e1sa, valamint a k\u00f6rnyezetbar\u00e1t term\u00e9szetes herbicidek kifejleszt\u00e9s\u00e9hez sz\u00fcks\u00e9ges vezet\u0151 vegy\u00fcletek sz\u0171r\u00e9se \u00e9rdek\u00e9ben ez a tanulm\u00e1ny folytatja a Ligularia baicalensisben tal\u00e1lhat\u00f3, a f\u00f3r\u00e1n oszt\u00e1lyba tartoz\u00f3 fitotoxikus szeszkviterp\u00e9nek vizsg\u00e1lat\u00e1t.<\/p>\n
Ebben a cikkben 13 szeszkviterp\u00e9nt izol\u00e1ltak a Ligustrum chuanxiong gy\u00f6k\u00e9r 95% metanol frakci\u00f3j\u00e1b\u00f3l, k\u00f6zt\u00fck az 1. vegy\u00fcletet, amely egy \u00faj eremofil\u00e1n-12,8-lakt\u00e1m t\u00edpus\u00fa szeszkviterp\u00e9n alkaloid; A 2-5 vegy\u00fcletek eremofil\u00e1n-12,8-ol\u00eddok, a Foshane-oszt\u00e1lyba tartoz\u00f3 szeszkviterp\u00e9nek; a 6-10 vegy\u00fcletek a Foshane-oszt\u00e1lyba tartoz\u00f3 eremofil\u00e1n-14,6-ol\u00edd t\u00edpus\u00fa szeszkviterp\u00e9nek; a 11, 12 \u00e9s 13 vegy\u00fcletek furanemofil\u00e1n t\u00edpus\u00fa fur\u00e1n szeszkviterp\u00e9nek (l\u00e1sd az 1. \u00e1br\u00e1t). A fenti vegy\u00fcletek n\u00f6v\u00e9nytoxicit\u00e1si aktivit\u00e1s\u00e1t vizsg\u00e1ltuk, \u00e9s az eredm\u00e9nyek azt mutatt\u00e1k, hogy az 1-13 vegy\u00fcletek nem mutattak g\u00e1tl\u00f3 hat\u00e1st az Arabidopsis magok cs\u00edr\u00e1z\u00e1s\u00e1ra, de mindegyik\u00fck bizonyos g\u00e1tl\u00f3 hat\u00e1st mutatott az Arabidopsis magok gy\u00f6k\u00e9rn\u00f6veked\u00e9s\u00e9re, \u00e9s n\u00e9h\u00e1ny vegy\u00fclet alacsony koncentr\u00e1ci\u00f3ban 1-2 nappal el\u0151bbre hozta a magok cs\u00edr\u00e1z\u00e1si idej\u00e9t, mint a vak kontrollcsoport. Ez az eredm\u00e9ny \u00f6sszhangban van a szakirodalommal: a szeszkviterp\u00e9nek er\u0151sebb aktivit\u00e1st mutatnak a gy\u00f6k\u00e9rny\u00fal\u00e1s g\u00e1tl\u00e1s\u00e1ban, mint a magcs\u00edr\u00e1z\u00e1s g\u00e1tl\u00e1s\u00e1ban, \u00e9s az allelopatikus potenci\u00e1llal rendelkez\u0151 n\u00f6v\u00e9nytoxikus vegy\u00fcletek alacsony koncentr\u00e1ci\u00f3ban gyakran mutatnak el\u0151seg\u00edt\u0151 hat\u00e1st a magcs\u00edr\u00e1z\u00e1sra. A leg\u00fajabb vizsg\u00e1latok kimutatt\u00e1k, hogy a n\u00f6v\u00e9nyek egy \u00faj strat\u00e9gi\u00e1t fejlesztettek ki, amelyet \"\u00f6ngyilkos cs\u00edr\u00e1z\u00e1snak\" vagy \"m\u00e9zesmadzag-strat\u00e9gi\u00e1nak\" neveznek a parazita n\u00f6v\u00e9nyek elleni k\u00fczdelemben: a gazdan\u00f6v\u00e9nyek \u00e1ltal kibocs\u00e1tott allelopatikus anyagok, mint p\u00e9ld\u00e1ul a sztrigolaktonok (SL), induk\u00e1lhatj\u00e1k \u00e9s serkenthetik a parazita n\u00f6v\u00e9nyek, p\u00e9ld\u00e1ul a Striga spp. magcs\u00edr\u00e1z\u00e1s\u00e1t. \u00e9s az Orobanche spp. Ha gazdan\u00f6v\u00e9ny n\u00e9lk\u00fcli k\u00f6rnyezetben termesztik, ezek a cs\u00edr\u00e1z\u00f3 magvak a t\u00e1panyagell\u00e1t\u00e1s hi\u00e1nya miatt gyorsabban elpusztulnak, ez\u00e1ltal cs\u00f6kkentve a talajban l\u00e9v\u0151 parazita n\u00f6v\u00e9nymagok tartal\u00e9k\u00e1t. Az \u00f6sszetett k\u00f6rnyezeti nyom\u00e1ssal szemben az allelopatikus anyagok gyakran t\u00f6bbf\u00e9le \u00f6kol\u00f3giai szerepet j\u00e1tszanak. E k\u00eds\u00e9rlet eredm\u00e9nyei arra utalnak, hogy a Ligustrum chuanxiongban tal\u00e1lhat\u00f3 szeszkviterp\u00e9nek a m\u00e1s n\u00f6v\u00e9nyi magvak cs\u00edr\u00e1z\u00e1s\u00e1nak \u00e9s n\u00f6veked\u00e9s\u00e9nek k\u00f6zvetlen g\u00e1tl\u00e1s\u00e1n t\u00falmen\u0151en a fent eml\u00edtett \"\u00f6ngyilkos cs\u00edr\u00e1z\u00e1shoz\" hasonl\u00f3 strat\u00e9gi\u00e1t is alkalmazhatnak, azaz m\u00e1s n\u00f6v\u00e9nyi magvak cs\u00edr\u00e1z\u00e1s\u00e1t induk\u00e1lj\u00e1k \u00e9s el\u0151seg\u00edtik, majd valamilyen m\u00f3don a gy\u00f6k\u00e9rcs\u00facs sejtjeinek hal\u00e1l\u00e1t id\u00e9zik el\u0151, g\u00e1tolva azok t\u00e1panyagfelv\u00e9tel\u00e9t \u00e9s felgyors\u00edtva hal\u00e1lukat, ez\u00e1ltal cs\u00f6kkentve ezen n\u00f6v\u00e9nyek t\u00e1panyagfelv\u00e9tel\u00e9t a k\u00f6rnyez\u0151 talajban. Jelenleg nincsenek hasonl\u00f3 kutat\u00e1si jelent\u00e9sek, \u00e9s ez a felt\u00e9telez\u00e9s tov\u00e1bbi k\u00eds\u00e9rletekkel t\u00f6rt\u00e9n\u0151 igazol\u00e1st ig\u00e9nyel.<\/p>\n
A 3., 5. \u00e9s 13. vegy\u00fcletek \u00e9s m\u00e1s vegy\u00fcletek korai magcs\u00edr\u00e1z\u00e1st el\u0151seg\u00edt\u0151 hat\u00e1s\u00e1t \u00f6sszehasonl\u00edtva az eredm\u00e9nyek arra utalnak, hogy a 6-os \u00e9s 15-\u00f6s poz\u00edci\u00f3ban l\u00e9v\u0151 laktongy\u0171r\u0171k \u00e9s a 15-\u00f6s poz\u00edci\u00f3ban l\u00e9v\u0151 szubsztituensek kialakul\u00e1sa befoly\u00e1solhatja a prom\u00f3ci\u00f3s hat\u00e1st; Ha 3 oldall\u00e1nc \u00e9s 10 hidroxilcsoport van szubsztitu\u00e1lva, akkor g\u00e1tl\u00f3 hat\u00e1sa lehet; A 6-os oldall\u00e1nc jelenl\u00e9te el\u0151seg\u00edt\u0151 hat\u00e1s\u00fa lehet. M\u00e1sr\u00e9szt az 1-13 vegy\u00fcletek Arabidopsis gy\u00f6k\u00e9rn\u00f6veked\u00e9sre gyakorolt g\u00e1tl\u00f3 hat\u00e1sa a vegy\u00fclet koncentr\u00e1ci\u00f3j\u00e1val \u00e9s szerkezet\u00e9vel f\u00fcgg \u00f6ssze (l\u00e1sd a 4. \u00e1br\u00e1t). A kor\u00e1bbi k\u00eds\u00e9rletek eredm\u00e9nyei alapj\u00e1n a Ligustrum chuanxiongb\u00f3l sz\u00e1rmaz\u00f3 szeszkviterp\u00e9nek Arabidopsis gy\u00f6k\u00e9rn\u00f6veked\u00e9sre gyakorolt g\u00e1tl\u00f3 hat\u00e1sa a k\u00f6vetkez\u0151 mint\u00e1zatot k\u00f6veti: a furanermophiliane t\u00edpus\u00fa szeszkviterp\u00e9nek jobb n\u00f6v\u00e9nyi toxicit\u00e1ssal rendelkeznek, \u00e9s furanermophiliane t\u00edpus>eremophiliane-14,6-olid t\u00edpus>eremophiliane-12,8-oolid t\u00edpus>modifik\u00e1lt eremophiliane t\u00edpus. A 11, 12 \u00e9s 13 vegy\u00fcletek Arabidopsis gy\u00f6k\u00e9rn\u00f6veked\u00e9st g\u00e1tl\u00f3 hat\u00e1s\u00e1t \u00f6sszehasonl\u00edtva a 13 vegy\u00fclet EC50 \u00e9rt\u00e9ke 44,15 \u00b1 5,21 \u03bc g\/ml volt, m\u00edg a 11 \u00e9s 12 vegy\u00fcletek EC50 \u00e9rt\u00e9ke 2,30 \u00b1 2,92 \u00e9s 75,62 \u00b1 1,33 \u03bc g\/ml volt. Ez arra utal, hogy az aktivit\u00e1s jobb, ha a furanermofil\u00e1n t\u00edpus\u00fa diterp\u00e9nek 6. \u00e9s 15. poz\u00edci\u00f3j\u00fa szubsztituensei nem alkotnak laktongy\u0171r\u0171t. A 6-10 vegy\u00fcletek Arabidopsis gy\u00f6k\u00e9rn\u00f6veked\u00e9st g\u00e1tl\u00f3 hat\u00e1s\u00e1t \u00f6sszehasonl\u00edtva a 6. \u00e9s 9. vegy\u00fclet hasonl\u00f3 aktivit\u00e1st mutatott, ami azt jelzi, hogy az eremofil\u00e1n-14,6-szeszkviterp\u00e9n t\u00edpus\u00fa szeszkviterp\u00e9nek A gy\u0171r\u0171j\u00e9ben l\u00e9v\u0151 kett\u0151s k\u00f6t\u00e9snek kev\u00e9s hat\u00e1sa van a n\u00f6v\u00e9nyi toxicit\u00e1sra. A 2-5 vegy\u00fcletek Arabidopsis gy\u00f6k\u00e9rn\u00f6veked\u00e9st g\u00e1tl\u00f3 aktivit\u00e1s\u00e1t \u00f6sszehasonl\u00edtva, a 2. \u00e9s 5. vegy\u00fclet aktivit\u00e1sa k\u00f6z\u00f6tt nincs nagy k\u00fcl\u00f6nbs\u00e9g, ami azt jelzi, hogy az eremofil\u00e1n-12,8-ol\u00edd szeszkviterp\u00e9nek 6. \u00e9s 15. szubsztituens\u00e9nek laktongy\u0171r\u0171ket alkotnak, \u00e9s a 3. poz\u00edci\u00f3ban l\u00e9v\u0151 szubsztituensek jelenl\u00e9te kev\u00e9ss\u00e9 befoly\u00e1solja az aktivit\u00e1st. Az 1. \u00e9s 3., 3., 5. \u00e9s 4., 6. \u00e9s 7., 9. \u00e9s 10. vegy\u00fcletek Arabidopsis gy\u00f6k\u00e9rn\u00f6veked\u00e9sre gyakorolt g\u00e1tl\u00f3 hat\u00e1s\u00e1t \u00f6sszehasonl\u00edtva azt tal\u00e1ltuk, hogy a n\u00f6v\u00e9nyi toxicit\u00e1s fokoz\u00f3dott, ha a 10. poz\u00edci\u00f3ban hidroxil szubsztit\u00faci\u00f3 volt, ami \u00f6sszhangban van a kor\u00e1bbi kutat\u00e1si eredm\u00e9nyekkel. A 13. vegy\u00fclet mutatta a legjobb n\u00f6v\u00e9nytoxicit\u00e1si aktivit\u00e1st ebben a k\u00eds\u00e9rletben. A fenti szerkezet-aktivit\u00e1s elemz\u00e9sb\u0151l arra lehet k\u00f6vetkeztetni, hogy a 10 hidroxilcsoportot \u00e9s 6 oldall\u00e1nc-szubsztit\u00faci\u00f3t tartalmaz\u00f3 furanermofil\u00e1n t\u00edpus\u00fa szeszkviterp\u00e9nek potenci\u00e1lisan k\u00f6rnyezetbar\u00e1t term\u00e9szetes herbicid vezet\u0151 vegy\u00fcletekk\u00e9nt szolg\u00e1lhatnak. Ez\u00e9rt a k\u00f6vetkez\u0151 l\u00e9p\u00e9s a Ligustrum chuanxiongb\u00f3l tov\u00e1bbi ilyen t\u00edpus\u00fa vegy\u00fcletek keres\u00e9se \u00e9s a k\u00f6rnyezetbar\u00e1t term\u00e9szetes herbicidek kifejleszt\u00e9s\u00e9hez sz\u00fcks\u00e9ges vezet\u0151 vegy\u00fcletek sz\u0171r\u00e9se lesz.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Fosane sesquiterpenes with phytotoxic activity in Ligustrum chuanxiong Phytoallelopathy refers to the release of chemicals from one plant to the environment, which directly or indirectly have harmful or beneficial effects on another plant. Releasing allelopathic substances is a survival strategy evolved by species in special habitats to gain ecological advantages. It may affect the growth […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n