КАРБОКСИАЛКИЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ХИТОЗАНА КАК ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ РОСТА И РАЗВИТИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ
- Авторы: Хамидуллина Л.А.1,2, Тобышева П.Д.1,2, Черепанова О.Е.3, Пузырев И.С.1, Пестов А.В.1,2
-
Учреждения:
- Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН
- Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
- Ботанический сад УрО РАН
- Выпуск: Том 93, № 7 (2023)
- Страницы: 684-691
- Раздел: ИЗ РАБОЧЕЙ ТЕТРАДИ ИССЛЕДОВАТЕЛЯ
- URL: https://journals.rcsi.science/0869-5873/article/view/140575
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869587323070046
- EDN: https://elibrary.ru/ZLMNTO
- ID: 140575
Цитировать
Аннотация
Основой развития современного высокопродуктивного экологически чистого растениеводства выступают научно обоснованные биотехнологии. Полимер природного происхождения хитозан ввиду высокой доступности, биобезопасности и синтетической гибкости представляет собой отличную базу для построения новых агробиотехнологических средств, отвечающих требованиям фармацевтических и пищевых производств. В работе приведены результаты исследований росторегулирующего действия N-(2-карбоксиэтил)хитозана (КЭХ) в отношении семян и молодых растений эхинацеи пурпурной. Показано, что алкилпроизводные хитозана – безопасные препараты, которые можно с успехом применять для культивирования пищевых и лекарственных растений, в том числе редких и исчезающих видов.
Об авторах
Л. А. Хамидуллина
Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН; Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Email: vestnik.ran@yandex.ru
Россия, Екатеринбург; Россия, Екатеринбург
П. Д. Тобышева
Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН; Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Email: vestnik.ran@yandex.ru
Россия, Екатеринбург; Россия, Екатеринбург
О. Е. Черепанова
Ботанический сад УрО РАН
Email: vestnik.ran@yandex.ru
Россия, Екатеринбург
И. С. Пузырев
Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН
Email: vestnik.ran@yandex.ru
Россия, Екатеринбург
А. В. Пестов
Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН; Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Автор, ответственный за переписку.
Email: vestnik.ran@yandex.ru
Россия, Екатеринбург; Россия, Екатеринбург
Список литературы
- Qu J., Zhao X., Liang Y. et al. Degradable conductive injectable hydrogels as novel antibacterial, anti-oxidant wound dressings for wound healing // Chem. Eng. J. 2019. V. 362. P. 548–560.
- Maluin F.N., Hussein M.Z. Chitosan-based agronanochemicals as a sustainable alternative in crop protection // Molecules. 2020. № 7. P. 1611–1633.
- Das S.N., Madhuprakash J., Sarma P.V.S.R.N. et al. Biotechnological approaches for field applications of chitooligosaccharides (COS) to induce innate immunity in plants // Crit. Rev. Biotechnol. 2015. № 1. P. 29–43.
- Kolesnikov L.E., Novikova I.I., Popova E.V. et al. The effectiveness of biopreparations in soft wheat cultivation and the quality assessment of the grain by the digital x-ray imaging // Agron. Res. 2020. № 4. P. 2436–2448.
- Malerba M., Cerana R. Chitosan Effects on Plant Systems // Int. J. Mol. Sci. 2016. № 7. 996.
- du Jardin P. Plant biostimulants: Definition, concept, main categories and regulation // Sci. Hortic. (Amsterdam). 2015. V. 196. P. 3–14.
- Faoro F., Gozzo F. Is modulating virus virulence by induced systemic resistance realistic? // Plant Sci. 2015. V. 234. P. 1–13.
- Chang L., Xu L., Liu Y. et al. Superabsorbent polymers used for agricultural water retention // Polym. Test. 2021. V. 94. 107021.
- Zhang M., Zhang F., Li C. et al. Application of Chitosan and Its Derivative Polymers in Clinical Medicine and Agriculture // Polymers. 2022. V. 14 (5). 958.
- Rabêlo V.M., Magalhães P.C., Bressanin L.A. et al. The foliar application of a mixture of semisynthetic chitosan derivatives induces tolerance to water deficit in maize, improving the antioxidant system and increasing photosynthesis and grain yield // Sci. Rep. 2019. № 1. 8164.
- Chakraborty M., Hasanuzzaman M., Rahman M. et al. Mechanism of plant growth promotion and disease suppression by chitosan biopolymer // Agric. 2020. № 12. P. 1–30.
- Malerba M., Cerana R. Recent advances of chitosan applications in plants // Polymers. 2018. № 2. 118.
- Xing K., Zhu X., Peng X. et al. Chitosan antimicrobial and eliciting properties for pest control in agriculture: a review // Agron. Sustain. Dev. 2015. № 2. P. 569–588.
- Li K., Xing R., Liu S. et al. Chitin and Chitosan Fragments Responsible for Plant Elicitor and Growth Stimulator // J. Agric. Food Chem. 2020. № 44. P. 12203–12211.
- Orzali L., Corsi B., Forni C. et al. Chitosan in Agriculture: A New Challenge for Managing Plant Disease // Biol. Act. Appl. Mar. Polysaccharides. 2017. P. 17–36.
- Lopez-Moya F., Suarez-Fernandez M., Lopez-Llorca L.V. Molecular mechanisms of chitosan interactions with fungi and plants // Int. J. Mol. Sci. 2019. № 2. 332.
- Zhang X., Li K., Xing R. et al. Metabolite profiling of wheat seedlings induced by chitosan: Revelation of the enhanced carbon and nitrogen metabolism // Front. Plant Sci. 2017. V. 8. P. 2017.
- El Hadrami A., Adam L.R., El Hadrami I. et al. Chitosan in plant protection // Mar. Drugs. 2010. № 4. P. 968–987.
- Hidangmayum A., Dwivedi P., Katiyar D. et al. Application of chitosan on plant responses with special refe-rence to abiotic stress // Physiol. Mol. Biol. Plants. 2019. № 2. P. 313–326.
- Iriti M., Picchi V., Rossoni M. et al. Chitosan antitranspirant activity is due to abscisic acid-dependent stomatal closure // Environ. Exp. Bot. 2009. № 3. P. 493–500.
- Ivanova D.G., Yaneva Z.L. Antioxidant Properties and Redox-Modulating Activity of Chitosan and Its Deri-vatives: Biomaterials with Application in Cancer The-rapy // Biores. Open Access. 2020. № 1. P. 64–72.
- Babaoglu Aydaş S., Ozturk S., Aslim B. Phenylalanine ammonia lyase (PAL) enzyme activity and antioxidant properties of some cyanobacteria isolates // Food Chem. 2013. № 1. P. 164–169.
- Sayed M., Khodary S.E.A., Ahmed E.S. et al. Elicitation of flavonoids by chitosan and salicylic acid in callus of Rumex vesicarius L. // Acta Hortic. 2017. V. 1187. P. 165–176.
- El-Tantawy E.M. Behavior of tomato plants as affected by spraying with chitosan and aminofort as natural stimulator substances under application of soil organic amendments // Pakistan J. Biol. Sci. 2009. № 17. P. 1164–1173.
- Khan W.M., Prithiviraj B., Smith D.L. Effect of foliar application of chitin and chitosan oligosaccharides on photosynthesis of maize and soybean // Photosynthe-tica. 2002. № 4. P. 621–624.
- Phothi R., Theerakarunwong C.D. Effect of chitosan on physiology, photosynthesis and biomass of rice (Oryza sativa L.) under elevated ozone // Aust. J. Crop Sci. 2017. № 5. P. 624–630.
- El-Sayed I.M., Salim R.G., El-Haggar E.F. et al. Mole-cular characterization and positive impact of brassinosteroids and chitosan on Solidago canadensis cv. Tara characteristics // Horticulturae. 2020. № 4. P. 1–18.
- Bratskaya S.Y., Pestov A.V., Yatluk Y.G. et al. Heavy metals removal by flocculation/precipitation using N-(2-carboxyethyl)chitosans // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Asp. 2009. № 1–3. P. 140–144.
- Sokovnin S.Y., Balezin M.E., Puzyrev I.S. et al. Sorbents based on N-(2-carboxyethyl)chitosan cross-linked by nanosecond electron beams // Russ. Chem. Bull. 2009. № 6. P. 1172–1179.
- Khamidullina L.A., Cherepanova O.E., Tobysheva P.D. et al. Activation effect of β-alanine and chitosan deri-vative on A. glycyphyllos and A. membranaceus seed germination and seedling growth and development // Agron. Res. 2021. № 2. P. 484–495.
- Xu D., Li H., Lin L. et al. Effects of carboxymethyl chitosan on the growth and nutrient uptake in Prunus davidiana seedlings // Physiol. Mol. Biol. Plants. 2020. № 4. P. 661–668.
- Khamidullina L.A., Tobysheva P.D., Rybina E.A. et al. Plant growth biostimulants based on synthetic polyami-nosaccharides // 2nd International Scientific Confe-rence “Plants and Microbes: The Future of Biotechnology”. Saratov, 2020.
- Acemi A., Polat E.G., Çakir M. et al. Molecular Weight and Concentration of Chitosan Affect Plant Development and Phenolic Substance Pattern in Arugula // Not. Bot. Horti Agrobot. Cluj-Napoca. 2021. № 2. P. 1–12.
- Dzung N.A., Khanh V.T.P., Dzung T.T. Research on impact of chitosan oligomers on biophysical characteristics, growth, development and drought resistance of coffee // Carbohydr. Polym. 2011. № 2. P. 751–755.
- Majda M., Robert S. The role of auxin in cell wall expansion // Int. J. Mol. Sci. 2018. № 4. 951.
- Lopez-Moya F., Escudero N., Zavala-Gonzalez E.A. et al. Induction of auxin biosynthesis and WOX5 repression mediate changes in root development in Arabidopsis exposed to chitosan // Sci. Rep. 2017. № 1. 16813.
- Kolesnikova T., Puzyrev I., Khamidullina L. et al. Chitosan derivatives: between nutrition and drug // 4th Russian Conference on Medicinal Chemistry with international participants “MedChem Russia 2019”. Ekaterinburg, 2019.