kondratjeva_

УДК: 581.135.51 – 292.94 ВЗАИМОСВЯЗЬ ВЫХОДА ЭФИРНОГО МАСЛА С УРОВНЕМ САЛИЦИЛОВОЙ И АБСЦИЗОВОЙ КИСЛОТ В ЛИСТЬЯХ И СОЦВЕТИЯХ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ РОДА MENTHA. Кондратьева В.В., Воронкова Т.В., Шелепова О.В., Олехнович Л.С., Eнина О.Л. Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН, 127276, РФ, г. Москва, ул. Ботаническая, 4, е-mail: lab-physiol@mail.ru В последнее время при создании зимних садов и композиций ароматических растений для ландшафтного дизайна парков часто используются эфироносные растения. Летучие вещества этих растений способствуют очищению и обеззараживанию воздуха, создавая благоприятный для человека микроклимат. Многие эфироносы имеют декоративные листья и цветки. К таким растениям и относятся представители рода Mentha. Продуцирование растением эфирного масла (ЭМ) можно рассматривать как часть ответной реакции растения на изменение климатических параметров окружающей среды, в первую очередь температуры и влажности. Летучие органические компоненты (ЛОК) корректируют и стабилизируют среду обитания растения, что дает возможность нормализовать фотохимические и биохимические реакции в тканях растений. Монотерпены, изопрен, сесквитерпены, входящие в состав ЛОК способны нивелировать последействие абиотических стрессов, поддерживая и восстанавливая окислительно-восстановительный гомеостаз клеток [1,2]. Интенсивность эмиссии ЛОК существенно зависит от стадии онтогенеза растений. В роде Mentha, как и у многих эфироносов, наибольшее количество эфирного масла синтезируется на стадии массового цветения. Кроме того, этот показатель сорто- и видоспецифичен. Одним из индукторов устойчивости к биотическим и абиотическим стрессам является регулятор роста фенольной природы салициловая кислота (СК). Этот важный компонент сигнальной системы, индуцирующий экспрессию генов, кодирующих PR-белки, способствует антиоксидантной защите через включение неспецифического механизма [3]. Наряду с СК в инициации протекторных механизмов значительную роль играет абсцизовая кислота (АБК), причем при биотических стрессах этот гормон может подавлять работу СК-зависимого сигнального механизма [4]. В ряде экспериментальных работ представлены данные, указывающие на связь уровня эндогенной СК и экзогенных обработок СК с выходом эфирного масла и его качественным составом [5,6]. Таким образом, целью нашей работы было выявление взаимосвязи образования и качественного состава эфирного масла у разных видов мяты, интродуцируемых в среднюю полосу России в период массового цветения и уровня индукторов протекторных реакций СК и АБК в их тканях. Объекты исследования растения Mentha spicata L. и два вида Mentha longifolia L. выращены на экспериментальном участке лаборатории ГБС РАН (Москва) из черенков растений этих видов, взятых в Никитском ботаническом саду (Крым) и Львовской области (предгорье Карпат). Четвертый объект исследования, растения линалоольной формы M. longifolia var. crispa, более пятнадцати лет выращиваются в средней полосе России (исходный материал взят из Молдавии). Опыт проведен в 2013 году. Для анализа брали листья и соцветия с растений второго года выращивания в период массового цветения. Эфирное масло получали методом гидродистилляции по Гинзбергу [7]. Качественный анализ масла проводили на базе сервисной лаборатории 171

комплексного анализа химических соединений кафедры физической и органической химии РГАУ-МСХА им. Тимирязева методом хромасс-спектрометрии на аналитическом комплексе «Clurus 600 M» фирмы «Perkin Ember» (США). Для определения содержания свободной СК и АБК использовали модифицированные в нашей лаборатории методики с использованием на заключительном этапе метода жидкостной хроматографии высокого давления [8,9]. На основании литературных данных и более ранних исследований, проведенных в лаборатории [10] установлено, что максимальный выход эфирного масла у растений рода Mentha приходится на фазу массового цветения, когда растению наиболее необходимы стабильные внешние условия для функционирования репродуктивной сферы. У всех изученных видов и форм массовое цветение было при теплой, влажной погоде. В это время у линалоольной формы, долгое время росшей в средней полосе России, отмечен наибольший выход эфирного масла, как в листьях, так и в соцветиях. Высокое содержание эфирного масла зафиксировано у растений M. spicata, и M. longifolia крымского происхождения, при этом его уровень в соцветиях был намного выше, чем в листьях, особенно у M. longifolia. Сопряженно с уровнем эфирного масла менялся уровень салициловой кислоты. Максимальный уровень СК (в листьях и соцветиях) был у крымских растений M. longifolia. Следует отметить, что содержание АБК в тканях линалоольной формы M. longifolia, M. spicata и крымской M. longifolia было меньше, особенно в листьях (0,08 мкг/г) и превышало уровень СК только в соцветиях линалоольной формы. Растения M. longifolia, выращенные из исходного карпатского материала синтезировали сравнительно с другими растениями небольшое количество ЭМ, уровень СК также был невысокий, но содержание АБК, особенно в соцветиях, существенно превосходило таковой у растений из Крыма и средней полосы России (рис.1).

Значительно различался и качественный состав ЭМ у растений из разных регионов. Так, у линалоольной формы 85-87% составлял линалоол, у крымских растений и в листьях, и в соцветиях мажорным компонентом был пиперитоноксид (6070%), а у M. longifolia, выращенной из карпатских черенков – ментон (50-58%). Таким образом, растения мяты, выращенные из крымского исходного материала, хотя и относились к разным видам, но имели общую тенденцию изменений уровня ЭМ и СК, содержания АБК и общий мажорный компонент ЭМ - пиперитоноксид, который при более высоких температурах метаболизируется в ментол. В тоже время растения 172

одного вида M. longifolia, выращенные из черенков, взятых в разных регионах, существенно отличались по уровню исследуемых компонентов в фазе массового цветения. В связи с этим, при использовании различных видов мяты в создании ароматических композиций для ландшафтного дизайна необходимо учитывать не только вид, но и регион, из которого взят исходный растительный материал.

1. Spinelli F., Cellini A., Marchetti L. Emission and function of volatile organic compounds in response to abiotic stress // Abiotic stress in plants – mechanisms and adaptations / Eds Shanker A.K., Venkaterswarlu B. Rijeka: InTech, 2011. P. 367–394.

2. Stevović S., Ćalić-Dragosavac D., Mikovilović V. et al Correlation between environment and essential oil in medical plants // Adv. Environmental Biol. 2011. V. 5. № 2.

P. 465–468.

3. Shu Yuan and Hong-Hui Lin. Role of salicylic acid in Plant Abiotic Stress. // Z. Nuturforschung, 2008, received August 22/Oktober 22, 2007.63p., P. 313-320.

4. Kris Audenaert, Geert B. De Meyer and Monica M. Höfte. Abscisic Acid Determines Basal Susceptibility of Tomato to Botrytis cinerea and Suppresses Salicylic Acid-Dependent Signaling Mechanisms // Plant Physiol., Febrary 2002, Vol. 128, pp. 451-501.

5. Rowshan V., Khosh M., Javidnia K. Effects of salicylic acid and quantity of essential oil components in Salvia macrosiphon // J. Biol. Environ. Sci. 2010. № 4 (11). P. 77–82.

6. Gharib F.L. Effect of salicylic acid on the growth, metabolic activities and oil content of basil and marjoram // Intern. J. A. Biol. 2010. V. 492. № 4. P. 1530–1560.

7. Гинзберг А.С. Упрощенный способ определения эфирного масла в эфироносах // Хим.-фарм. пром-сть. 1932. № 8(9). С. 326–329.

8. Кондратьева В.В., Воронкова Т.В., Кириченко Е.Б. Динамика углеводов, салициловой и фенолкарбоновых кислот в зимующих корневищах тетраплоидной и диплоидной форм мяты // Сб. ст. регион. конф. «Вторые чтения, посвященные памяти Ефремова С.И.» Орел, 2006. С. 111–114.

9. Белынская Е.В. . В.В. Кондратьева, Е.Б. Кириченко. Цитокинины и абсцизовая кислота в годичном цикле // Известия АН Серия биологическая, 1997. № 3. С. 274–279, № 3. С. 274–279 10. Кириченко Е.Б. Экофизиология мяты: продукционный процесс и адаптационный потенциал. М: Наука, 2008. 140 с. Кондратьева В.В., Воронкова Т.В., Шелепова О.В., Олехнович Л.С., Енина О.Л. Взаимосвязь выхода эфирного масла с уровнем салициловой и абсцизовой кислот в листьях и соцветиях различных видов рода Mentha в связи с интродукцией Изучали взаимосвязь выхода эфирного масла и уровня компонентов инициации протекторного механизма, салициловой и абсцизовой кислот, у природных видов и форм мяты Крыма и Карпат в связи с их интродукцией в средней полосе России как элемента ландшафтного дизайна. Обсуждается протекторная роль эфирного масла.

Kondrat’eva V.V., Voronkova T.V., Shelepova O.V., Olekhnovich L.S., Enina O.L. The relationship between essential oil and the salicylic and abscisic acids levels in the leaves and inflorescences of the genus Mentha various species in connection to introduction The relationship between essential oil emission and salicylic and abscisic acids level, protection mechanism component, in natural species and forms of mint Crimea and the Carpathians origin in connection with their introduction in central Russia as an element of landscape design was studied. The protection role of essential oil is discusses.

173

УДК 58.006 ПЕРСПЕКТИВЫ ИНТРОДУКЦИИ ДЕКОРАТИВНЫХ РАСТЕНИЙ В БОТАНИЧЕСКИХ САДАХ И ДЕНДРОПАРКАХ ( к 10-летию Ботанического сада Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского) / Материалы международной научной конференции. – Симферополь: Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского, 2014. – 251 с. В материалах международной научной конференции освещается теория, методы и практические аспекты интродукции, обсуждаются биоэкологические особенности интродуцентов и аборигенных видов, физиологические и биохимические особенности растений, а также проблемы сохранения биоразнообразия растений в ботанических садах и дендропарках. Приведены результаты исследований по вопросам озеленения населенных мест и ландшафтного дизайна. Для ученых, преподавателей, специалистов по интродукции, ботаников, экологов, аспирантов и студентов.

Prospects of ornamental plant introduction in botanical gardens and arboretums (in commemoration of the 10th anniversary of the Botanical Garden of Crimean Federal V. Vernadsky University) / Materials of the scientific conference. – Simferopol: Crimean Federal V. Vernadsky University, 2014. – 251 p.

In proceeding of international scientific conference the theory and practical aspects of plant introduction are described. The biological peculiarities of introduced and native plants, physiological and biochemical features of plants and also conservation of plant diversity in the botanical gardens and arboretums are discussed. The investigation results of planting of greenery in populated areas and landscaping are considered.

For scientists, teachers, specialists in introduction, botanists, ecologists, post-graduates and students.

Статьи публикуются в авторской редакции. Ответственность за точность и достоверность материалов, изложенных в публикациях, несут авторы.

© Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского, 2014 2