Стимулирующее действие оксикоричных кислот и их конъюгатов с хитозаном на рост и биохимические показатели микроклонов картофеля in vitro

Рассматривается влияние кофейной и феруловой кислот и их конъюгатов на основе хитозана на ростовые и отдельные биохимические показатели микроклонов картофеля (Solanum tuberosum L.) сорта Бриз в культуре in vitro. Выявлен их положительный эффект на рост и развитие растений, при этом максимальное стимулирующее действие наблюдали у кофейной кислоты и ее конъюгата. Добавление хитозана в питательную среду культивирования вызвало развитие оксидативного стресса в клетках микроклональных растений. Оксикоричные кислоты проявили антиоксидантные свойства, снижая образование активных форм кислорода и стресс-индуцируемое накопление пролина. Конъюгат хитозана и кофейной кислоты действовал как умеренной силы стрессор, активизируя метаболизм и адаптационные процессы у формирующихся микроклональных растений.

1. The Multifunctional Role of Chitosan in Horticultural Crops; A Review / R. Sharif [et al.] // Molecules. – 2018. – Vol. 23, N 4. – Art. 872. https://doi.org/10.3390/molecules23040872

2. Chitosan in plant protection / A. El Hadrami [et al.] // Marine Drugs. – 2010. – Vol. 8, N 4. – P. 968–987. https://doi.org/10.3390/md8040968

3. Хитин/хитозан и его производные: фундаментальные и прикладные аспекты / В. П. Варламов [и др.] // Успехи биологической химии. – 2020. – Т. 60. – С. 317–368.

4. Lichtenthaler, H. Determinations of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents / H. Lichtenthaler, A. Wellburn // Biochemical Society Transactions. – 1983. – Vol. 11, N 5. – P. 591–592. https://doi.org/10.1042/bst0110591

5. Андрианова, Ю. Е. Хлорофилл и продуктивность растений / Ю. Е. Андрианова, И. А. Тарчевский. – М., 2000. – 135 с.

6. Extracellular H2O2 induced by Oligagalacturonides is not involved in the inhibition of the auxin-regulated roIB gene expression in tobacco leaf explants / D. Bellincampi [et al.] // Plant Physiology. – 2000. – Vol. 122, N 4. – P. 1379–1386. https://doi.org/10.1104/pp.122.4.1379

7. Copper-induced damage to the permeability barrier in roots of Silene cucuhalus / C. H. R. De Vos [et al.] // J. Plant Physiology. – 1989. – Vol. 135, N 2. – P. 164–169. https://doi.org/10.1016/s0176-1617(89)80171-3

8. Bates, L. S. Rapid determination of free proline for water-stress studies / L. S. Bates, R. P. Waldren, J. D. Teare // Plant and Soil. – 1973. – Vol. 39, N 1. – P. 205–207. https://doi.org/10.1007/bf00018060

9. Параметры роста и антиоксидантная активность в проростках огурца при применении конъюгатов хитозана с оксикоричными кислотами в условиях солевого стресса / Е. Л. Недведь [и др.] // Прикл. биохимия и микробиология. – 2022. – Т. 58, № 1. – C. 74–82.

10. Biosynthesis and metabolic actions of simple phenolic acids in plants / R. Marchiosi [et al.] // Phytochemistry Reviews. – 2020. – Vol. 19, N 4. – P. 865–906. https://doi.org/10.1007/s11101-020-09689-2

11. Lee, Y. S. Changes in the respiration, growth and vitamin C content of Soybean sprouts in response to chitosan of different molecular weights / Y. S. Lee, Y. H. Kim, S. B. Kim // HortScience. – 2005. – Vol. 40, N 5. – P. 1333–1335. https://doi.org/10.21273/hortsci.40.5.1333

12. Biological effect of irradiated chitosan on plants in vitro / V. T. T. Ha [et al.] // Biotechnology and Applied Biochemistry. – 2005. – Vol. 41, N 1. – P. 49–57. https://doi.org/10.1042/ba20030219

13. Chitosan-hydroxycinnamic acid conjugates: synthesis, photostability and phytotoxicity to seed germination of barley / V. Nikalaichuk [et al.] // J. Applied Polymer Science. – 2021. – Vol. 139, N 14. – Art. 51884. https://doi.org/10.1002/app.51884

14. Proline mechanisms of stress survival / X. Liang [et al.] //Antioxid. Redox Signal. – 2013. – Vol. 19, N 9. – P. 998–1011. https://doi.org/10.1089/ars.2012.5074

15. Antioxidant profile of dihydroxy- and trihydroxyphenolic acids – A structure-activity relationship study / C. Siquet [et al.] // Free Radical Research. – 2006. – Vol. 40, N 4. – P. 433–442. https://doi.org/10.1080/10715760500540442