КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 25-24-20170

НазваниеИзучение накопления полифенольных соединений и генов, регулирующих биосинтез фенилпропаноидов у растений семейств Буковые (Fagaceae) и Ивовые (Salicaceae)

Руководитель Рябуха Анна Федоровна, Кандидат фармацевтических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук" , Волгоградская обл

Конкурс №100 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-210 - Молекулярная генетика

Ключевые слова Полифенольные соединения, биосинтез фенилпропаноидов, молекулярно-генетический анализ, Fagáceae, Salicaceae

Код ГРНТИ34.23.57


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Ожидаемые результаты
Будет изучено содержание фенилпропаноидов и полифенольных соединений в органах и тканях дуба черешчатого, ивы белой и тополя черного в зависимости от условий произрастания, проведен молекулярно-генетический анализ различных экотипов данных видов. Будут изучены механизмы биосинтеза фенилпропаноидов и гены, отвечающие за отдельные пути биосинтеза. Данные исследования станут основой для конструирования праймеров к генам интереса методами биоинформатики и получения новых форм растений с заданными свойствами. Также полученные данные будут полезны для сохранения и рационального использования растительных ресурсов Волгоградской области.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Изучены отдельные биохимические и молекулярно-генетические показатели дикорастущих видов засушливой зоны Волгоградской области - Quercus robur L., Salix alba L. и Populus nigra L. Выбранные биохимические показатели (содержание полифенольных веществ) по предварительным данным могут быть использованы как показатели засухоустойчивости отдельных экотипов. Выделены три экотипа дуба черешчатого - нагорный, склоновый, тальвежный в степной зоне Волгоградской области и два экотипа дуба черешчатого в пойме реки Волга – деревья, растущие в сухом месте на грядах и на затопляемых в половодье участках. Оценена эффективность разных видов экстракции собранных образцов. Сухой остаток при использовании мацерации (комнатная температура) составил 4,03%, при ультразвуковой экстракции - 2,94 %, экстракции в лабораторной установке с нагревом - 5,1%. Проведено сравнение содержания полифенольных веществ у различных экотипов дуба черешчатого в зависимости от условий произрастания. Нагорная форма дуба черешчатого степной зоны Волгоградской области характеризуется повышенным содержанием фенольных соединений (на 44% по сравнению с тальвежным экотипом и на 32% по сравнению со склоновым экотипом), что может быть обусловлено наиболее суровыми условиями произрастания данной формы дуба. В то же время содержание флавоноидов в листьях нагорного экотипа снижено на 37,5 % в сравнении с тальвежным экотипом и на 66 % в сравнении со склоновым экотипом. Количество флавоноидов в образцах листьев дубов, произрастающих в пойменных условиях Сарпинского острова, было на 70 % выше в сравнении с образцами листьев дубов, растущих в засушливых условиях, количество полифенольных веществ не имело достоверных различий у двух групп. По электронным спектрам экстрактов из листьев и коры ивы, листьев, коры и почек тополя, листьев и коры дуба идентифицированы отдельные группы фенольных соединений. Определено общее количество полифенольных веществ и флавоноидов в образцах растительного сырья Сарпинского острова. Содержание суммы полифенольных веществ, в пересчете на галловую кислоту, составило (в %): в листьях ивы-2,85±0,05; в коре ивы-1,76±0,04, в листьях тополя-1,75±0,04, в коре тополя -3,26±0,06, в почках тополя-2,08 ±0,02, в листьях дуба-1,73 ±0,01, в коре дуба- 1,86±0,05. Содержание суммы флавоноидов, в пересчете на рутин, составило (в %): в листьях ивы -1,81±0,01, в коре ивы - 0,28±0,005, в листьях тополя - 0,30±0,03, в почках тополя-0,27±0,02, в листьях дуба-0,26±0,01, в коре дуба-0,063±0,005, в пересчете на кверцетин (в %) в коре тополя - 0,60±0,10. Качественный состав полифенольных веществ в полученных экстрактах изучен методом тонкослойной хроматографии (пластины для ТСХ УФ 254, Merck). Количественный анализ проведен методом ВЭЖХ на жидкостном хроматографе «Dionex Ultimate 3000 (Thermo Scientific, США). В образцах ивы белой идентифицированы мажорные компоненты: в экстракте из листьев салицин (7,478 мг/мл), хлорогеновая кислота (0,414 мг/мл), рутин (0,154 мг/мл), катехин (0,092 мг/мл), в экстракте из коры салицин (1,012 мг/мл), катехин (2,199 мг/мл), кверцетин (1,026 мг/мл), салициловая кислота (0,183 мг/мл), гесперидин (0,222 мг/мл). В образцах тополя черного в экстракте из листьев обнаружены мажорные компоненты салицин (1,525 мг/мл), катехин (1,999 мг/мл), рутин (1,339 мг/мл), лютеолин-7- О-гликозид (0,294 мг/мл), в экстракте из почек салицин (1,514 мг/мл), катехин (0,878 мг/мл), кофейная кислота (0,329 мг/мл), пара-кумаровая кислота (0,143 мг/мл), гесперидин (0,127 мг/мл), в экстракте из коры салицин (0,912 мг/мл), катехин (1,98 мг/мл), кверцетин (0,807 мг/мл), гесперидин (0,242 мг/мл). В образцах дуба черешчатого в экстракте из листьев идентифицированы в наибольших количествах катехин (6,002 мг/мл), галловая кислота (0,027 мг/мл), эллаговая кислота (0,093 мг/мл), гиперозид (0,092 мг/мл), розмариновая кислота (0,088 мг/мл), в экстракте из коры катехин (0,343 мг/мл), эллаговая кислота (0,013 мг/мл). Проведен молекулярно-генетический анализ образцов ДНК, выделенных из листьев различных экотипов дуба черешчатого методом полимеразной цепной реакции с использованием ISSR - праймеров UBC807, UBC873, UBC840, UBC841, UBC815, UBC826, UBC835, UBC836. Выявлены уникальные локусы для разных экотипов дуба черешчатого Чапурниковской балки: для тальвежного UBC811/ 580, 800, 850; UBC 826/320,480; UBC841/200/850; для склонового UBC811/300, 420; UBC 826/800; UBC841/400,650, для нагорного UBC811/270,700; UBC 826/250, 850; UBC841/430. Рассчитаны показатели генетического разнообразия: эффективное число аллелей составило для нагорного экотипа 1,26; для склонового экотипа 1,3, для тальвежного экотипа 1,37; ожидаемая гетерозиготность составила для нагорного экотипа 0,16, для склонового экотипа 0,18, для тальвежного экотипа 0,2. При исследовании образцов ДНК дуба черешчатого Сарпинского острова получены следующие результаты: эффективное число аллелей составило 1,32; ожидаемая гетерозиготность 0,19. Подобраны SSR-праймеры для анализа дуба черешчатого и проведен предварительный молекулярно-генетический анализ образцов с праймерами QrZAG11, QrZAG5b, QrZAG96, QrZAG39, QrZAG110. Проведен подбор ISSR-праймеров для ивы белой и тополя черного (исследовано 20 праймеров), наиболее высокий полиморфизм продуцировали UBC807, UBC810, UBC826, UBC835, UBC841. Проведен подбор SSR праймеров для идентификации вида и пола семейства Salicaceae. Для деревьев секции Aigeiros Duby протестированы разработанные с использованием полиморфизма 5S рДНК молекулярные маркеры. С использованием образцов тополя черного нами было протестировано 8 SSR-праймеров для определения вида и 4 SSR-праймера для идентификации пола. Молекулярный праймер 5S1mod1/NIG6-2r продуцировал с образцами тополя черного электрофоретическую полосу размером 485 п.н. и может быть предложен для идентификации данного вида. Молекулярный праймер TOZ19 продуцировал с мужскими особями тополя черного электрофоретическую полосу размером 480 п.н., данный праймер может быть использован для идентификации пола тополя.

 

Публикации

1. Рябуха А.Ф., Плетнева И.В., Гейсман А.Н. Оценка содержания полифенольных соединений как низкомолекулярных маркеров стресса в отдельных видах древесно-кустарниковой растительности Волгоградской области Аграрный вестник Урала (год публикации - 2025)