Изследване на взаимоотношението растение-патоген при блатното кокиче


Фитохимичен анализ на алкалоидното съдържание – използвани са следните методи



страница2/5
Дата30.08.2016
Размер0.96 Mb.
#7913
ТипАвтореферат
1   2   3   4   5

4. Фитохимичен анализ на алкалоидното съдържание – използвани са следните методи:


  • TLC (Berkov and Pavlov, 2004). -за скрининг на образци с високо съдържание на галантамин при полеви условия

  • HPLC (Ivanov et al., 2009) - за изпитване влиянието на различни въглеродни източници върху галантаминовото съдържание в in vitro култури

  • GC-MS анализ на алкалоиди (Berkov et al., 2004) за идентифициране на алкалоидите в in vitro материал и in vivo листа и луковици от различни популации.

  • GC-MS - Метаболитен анализ на изкуствено заразени in vitro луковички (Berkov et al., 2011), Статистическият анализ и графично оформление: Microsoft Excel 2007 и Minitab® 15.1.30.0. (2007 Minitab Inc)



РЕЗУЛТАТИ И ОБСЪЖДАНЕ




1 Оценка на естествените популации от блатно кокиче в България


Във връзка с изпълнението на поставените задачи са проведени експедиции през периода от 2004 до 2009 г. и са посетени 33 находища на блатно кокиче. В приложенията е представена карта с местонахожденията им. Описано е точното им местообитание и състояние на растенията. Взет е материал за бъдещи изследвания и е извършен оглед за намиране на индивиди с патогенни симптоми.

От повечето популации са взети листни проби за установяване съдържанието на галантамин в растенията . По-важните галантаминови находища са характеризирани и биометрично.


1.1 Състояние на естествените находища на блатно кокиче в България


Състоянието на естествените популации от блатно кокиче в България варира в отделните години и е в зависимост от климата и начина на използването им.

Повечето популации от вида се намират в границите на резервати или местообитанията им са обявени за защитени местности. Въведен е регулиран режим за ползване на 16 популации с икономическо значение, съгласно закона за биологичното разнообразие. Находищата са посетени през пролетта, в началото на вегетационният период със специално разрешение на Министерството на околната среда и водите.

Като цяло естествените находища на блатно кокиче в България са занемарени, като се изключат тези които се намират в резервати. Някои от тях продължават да намаляват размерите си поради засушаване или нерегламентирана селскостопанска дейност. Размерите на растенията в една и съща популация пряко зависи от степента на почвената влага, като при по-висока влажност те са по-високи и с по-голям брой листа.

1.2 Фитохимичен статус на естествените находища на блатно кокиче в България


Значението на една популция от блатно кокиче се определя от нейното алкалоидно съдържание. Определено е средното галантаминовото съдържание в повечето популации и е отчетена възможността за бърз скрининг при полеви условия за индивиди, богати на алкалоиди.

1.2.1Съдържание на галантамин в популациите

Резултатите от измереното съдържание на галантамин в листа и луковици чрез GC- MS метода са отразени на табл. 2. За анализ на средното съдържание на галантамин в листа за всяка популация е приготвена средна проба от смесени аликвотни проби от всеки индивид (20-30 за популация). С най-високо съдържание на галантамин в листата, измерен в % от сухото тегло са находищата разположени в района на Варна и Бургас (Ново Оряхово, Аркутино, Веселие и Ясна поляна), следвани от едно находище в Шумен - Осмар и едно в Пловдивско – Градина. Изследванията на Стефанов през 1989 г., посочват само три популации представляващи интерес - Аркутино, Веселие и Ясна поляна, което доказва съществуването на голямо вариране в популациите от галантаминов тип. Промените на климата през последните години водят до обособяването на нови райони с уникални условия за отглеждане на блатно кокиче - климатични, почвени и др. екологични фактории, влияещи върху оптималния биосинтез на галантамин. Това твърдение, а и посочените резултати показват най-подходящите микрорайони в които има висока биологична продуктивност на галантамин.


Табл. 2 Съдържание на галантамин в луковици и листа от блатно кокиче, събрани от естествените находища през 2009 г.



Находища

Листа

Луковици

gal(ug/g)

%DW

gal(ug/g)

%DW

1

Арчар

133,18

0,013

tr

2

Добри дол

60,28

0,006

43,98

0,004

3

Орсоя

830,93

0,083

32,34

0,003

4

Антимово

36,13

0,004

31,33

0,003

5

Белене

68,00

0,007

33,31

0,003

6

Ново оряхово

3070,70

0,307

1420,36

0,142

7

Горица

2155,14

0,216

2819,18

0,282

8

Кошарица

147,60

0,015

88,66

0,009

9

Кочово

1809,32

0,181

1257,56

0,126

10

Осмар

2584,81

0,258

1842,77

0,184

11

Кранево

380,09

0,038

122,36

0,012

12

Караджалово

2571,68

0,257

-

-

13

Чернозем

1057,77

0,106

755,84

0,076

14

Градина

3199,87

0,320

1256,72

0,126

15

Аркутино

3153,42

0,315

1039,92

0,104

16

Присад

2610,14

0,261

1898,11

0,190

17

Созопол

2650,15

0,265

1136,21

0,114

18

Лозенец

2613,70

0,261

794,98

0,079

19

Свиленград1

1423,55

0,142

2040,52

0,204

20

Свиленград2

1660,97

0,166

1338,35

0,134

21

Коневец

2174,75

0,217

1443,50

0,144

22

Любимец

1947,28

0,195

1238,96

0,124

23

Елхово

1897,11

0,190

448,35

0,045

24

Бисер

1776,49

0,178

1651,87

0,165

25

Веселие

3304,22

0,330

849,42

0,085

26

Ясна поляна

4215,02

0,422

1362,20

0,136

27

Палаузово

2702,57

0,270

1341,90

0,134

28

Блатец

1504,64

0,150

1325,66

0,133

29

Ямбол

1489,07

0,149

1738,90

0,174


1.2.2 Скрининг на образци с високо съдържание на галантамин чрез тънкослойна хроматография.

Направен е бърз скрининг на съдържанието на галантамин в листа на образци от блатно кокиче от няколко различни популации. Анализът е направен чрез метода на тънкослойната хроматография. Популациите са: Аркутино(Ар) - 150 индивида; Ясна поляна (Яп) - 100 индивида; Кочово (Кч) -20 индивида; Осмар (Ос) - 20 индивида и Тутракан(Тн) -5 индивида.

Установено е, че популациите Аркутино и Ясна поляна (фиг.1) са сравнително хомогенни по отношение на алкалоидния им профил и съдържанието на галантамин в листата. В популация Аркутино количеството му варира от 0.13 mg/g FW до 0.63 mg/g FW. В популация Ясна поляна вариациите са между 0.17 mg/g FW до 0.55 mg/g FW. Средните стойности изчислени за двете популации са 0.35 mg/g FW и 0.33 mg/g FW, съответно за Аркутино и Ясна поляна.

При останалите популации са установени различия между индивидите от една популация. На TLC плаките с проби от Кочово и Осмар (фиг.2) се виждат разлики в алкалоидните им профили. При популация Осмар доминиращият алкалоид е галантамин, но се забелязва и друг алкалоид, присъстващ при всички проби, в различни концентрации. Образци от популация Кочово показват различия в алкалоидния профил. При повечето от тях галантаминът е доминиращ, но при някои се наблюдава друг основен алкалоид.

При образците от попуация Тутракан се наблюдава друг алкалоид като доминиращ (петната са доста по-високо от галантаминовите стандарти) (фиг.3). Очевидно първият образец е много по-различен от останалите по алкалоиден профил. Едниствено при него има забелажимо петно с Rf стойност като на галантаминовите стандарти.

Фиг. 1 TLC плаки с част от резултатите, получени при анализ на листа от блатно кокиче от популации Аркутино (ляво) и Ясна Поляна (дясно). Cъс стрелки са означени пробите, селектирани за анализ с GC-MS.


Фиг. 2 TLC плаки с резултатите, получени при анализ на листа от блатно кокиче от популации Осмар (ляво) и Кочово.Cъс стрелки са означени пробите, селектирани за анализ с GC-MS.





Фиг.3. TLC плака с резултатите, получени при анализ на листа от блатно кокиче от популация Тутракан. Cъс стрелки са означени пробите, селектирани за анализ с GC-MS.

На избрани образци (обозначени със стрелки на ТLC плаките), фенотипно различни, богати и бедни на галантамин или с различен алкалоиден профил е направен пълен алкалоиден профил чрез GC-MS. Резултататите са представени на табл.3.

При този анализ са установени и много други алкалоиди, които не са в достатъчна концентрация, за да бъдат визуализирани при тънкослойната хроматография.


Табл.3 Алкалоиден профил на избрани индивиди от различни популации на Leucojum aestivum



Алкалоиди

Ар12

Яп223

Кч2

Kч10

Kч16

Oс13

TH1

TH2

Исмин



















0.6

0.9

Трисферидин













0.6




2.4

2.2

Галантамин

91,5

92,5

88.7

2.7

96.4

92.9

42.3

1.5

A-109










9.6







0.2

0.2

Сангвинин













0.1




0.2




Епигалантамин







1.0




0.1

0.1







Нарведин

2,4

2,9

0.9




0.6

0.9

0.2




Анхидроликорин







0.9

25.0




1.2

0.1




6-Дезокситазетин



















0.5

0.1

3-O-Ацетилгалантамин













0.1










11,12-Дехидроанхидроликорин

0,5




4.3

32.5

0.6

2.4

0.5

0.3

Тазетин



















0.4

2.4

Ликорин

0,1




0.4

29.1

0.1

2.6

0.3

0.3

Хомоликорин







3.2




0.6




42.7

87.0

8-O-Десметилхомоликорин



















9.5

5.2

Епимакронин



















0.04




N-Формилгалантамин

0,1

0,1

 0.6

 

0.8

0.1







Апогалантамин

4,2

1,5



















Галантаминов тип

0,6

0,5



















Норгалантамин

0,6

2,5



















Стойностите на всяко едно вещество представлява неговия процент от тоталния йонен поток на алкалоидната смес.

1.3 Фитопатологичен статус на естествените находища от блатно кокиче в България


При нашите посещения в дивите популации на блатно кокиче не успяхме да намерим растения с видими патогенни симптоми. Възможна причина за това е, че растенията са развили естествен имунитет през годините към местните почвени микроорганизми. Някои от събраните растения са рекултивирани в изкуствено насаждение и в оранжерия, за да могат да бъдат използвани по-късно. Именно при някои от тях са открити болестни симптоми след година култивииране при нови условия .




Сподели с приятели:
1   2   3   4   5




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница