Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Капсидиол - это фитоалексин, вырабатываемый некоторыми растениями в ответ на патогенную атаку.

Фитоалексины являются противомикробными и часто антиоксидантный веществами , синтезированных De Novo с помощью растений , которые быстро накапливаются в областях патогена инфекции. Они являются ингибиторами широкого спектра действия и химически разнообразны, включая разные типы, характерные для конкретных видов растений. Фитоалексины , как правило, делятся на несколько классов , включая терпеноиды , глико стероиды и алкалоиды , однако они могут включать в себя любое фитохимических , которые индуцируются микробной инфекцией.

Функция [ править ]

Фитоалексины, вырабатываемые растениями, действуют как токсины для атакующего организма. Они могут прокалывать клеточную стенку , задерживать созревание, нарушать метаболизм или препятствовать размножению рассматриваемого патогена. На их важность в защите растений указывает повышение восприимчивости растительной ткани к инфекции, когда биосинтез фитоалексина подавляется. Мутанты, неспособные к продукции фитоалексина, демонстрируют более обширную колонизацию патогенами по сравнению с диким типом. Таким образом, специфические для хозяина патогены, способные разлагать фитоалексины, более вирулентны, чем те, которые не могут этого сделать. [1]

Когда клетка растения распознает частицы поврежденных клеток или частицы патогена, растение запускает двустороннюю устойчивость: общий краткосрочный ответ и отложенный долгосрочный специфический ответ.

В рамках индуцированной устойчивости, краткосрочной реакции, растение использует активные формы кислорода, такие как супероксид и перекись водорода, чтобы убить вторгшиеся клетки. При взаимодействии патогенов обычным краткосрочным ответом является гиперчувствительный ответ , при котором клетки, окружающие место инфекции, получают сигнал о прохождении апоптоза или запрограммированной гибели клеток, чтобы предотвратить распространение патогена на остальную часть растения.

Долгосрочная резистентность или системная приобретенная резистентность (SAR) включает в себя связь поврежденной ткани с остальной частью растения с использованием растительных гормонов, таких как жасмоновая кислота , этилен , абсцизовая кислота или салициловая кислота . Прием сигнала приводит к глобальным изменениям в растении, которые индуцируют гены, защищающие от дальнейшего проникновения патогенов, включая ферменты, участвующие в производстве фитоалексинов. Часто, если жасмонат или этилен (оба газообразных гормона) выделяются из поврежденной ткани, соседние растения также в ответ вырабатывают фитоалексины. Для травоядных - распространенные переносчикиЧто касается болезней, то эти и другие ароматические вещества, реагирующие на рану, по-видимому, служат предупреждением о том, что растение больше не съедобно. [ необходимая цитата ] Также, в соответствии со старой поговоркой, «враг моего врага - мой друг», ароматические углеводороды могут предупредить естественных врагов растений-захватчиков о их присутствии.

Недавнее исследование [ править ]

Алликсин (3-гидрокси-5-метокси-6-метил-2-пентил- 4H- пиран-4-он), несодержащее серу соединение, имеющее структуру скелета γ-пирона , был первым соединением, выделенным из чеснока. в качестве фитоалексина, продукта, индуцируемого у растений постоянным стрессом . [2] Было показано, что это соединение обладает уникальными биологическими свойствами, такими как антиоксидантные эффекты, [2] антимикробные эффекты, [2] противоопухолевые эффекты, [3] ингибирование связывания афлатоксина B2 с ДНК , [4 ] и нейротрофические эффекты. [4] Алликсин проявлял противоопухолевый эффект in vivo, ингибируя образование опухолей кожи под действием ТРА у мышей, инициированных DMBA . [3] Здесь можно ожидать, что алликсин и / или его аналоги являются полезными соединениями для профилактики рака или химиотерапевтическими агентами для других заболеваний.

Роль природных фенолов в защите растений от грибковых патогенов [ править ]

Полифенолы , особенно изофлавоноиды и родственные им вещества, играют роль в защите растений от грибковых и других микробных патогенов.

В винограде культурный виноград, транс - ресвератрол является фитоалексином , выработанный против роста грибковых патогенов , таких как Botrytis сшегеа [5] и дельты-viniferin является еще виноградной лоза фитоалексин получает следующий грибковую инфекцию по Plasmopara viticola . [6] Пиносилвин - это преинфекционный стильбеноидный токсин (т.е. синтезированный до заражения), в отличие от фитоалексинов, которые синтезируются во время инфекции. Он присутствует в сердцевине из сосновых . [7] Это фунгитоксин, защищающий древесину отгрибковая инфекция . [8]

Сакуранетин - это флаванон , разновидность флавоноидов. Его можно найти в Polymnia fruticosa [9] и рисе , где он действует как фитоалексин против прорастания спор Pyricularia oryzae . [10] В сорго , то SbF3'H2 ген, кодирующий в флавоноидов 3'-гидроксилазы , как представляется, выражается в патогена -специфические 3-deoxyanthocyanidin фитоалексины синтеза, [11] , например , в Sorghum- Colletotrichum взаимодействий. [12]

6-Methoxymellein является dihydroisocoumarin и фитоалексина , индуцированное в моркови ломтиками с помощью УФ-C , [13] , что позволяет устойчивость к Botrytis сшегеа [14] и других микроорганизмов . [15]

Даниэлон - это фитоалексин, содержащийся в плодах папайи . Это соединение показало высокую противогрибковую активность против Colletotrichum gloesporioides , патогенного гриба папайи. [16]

Стильбены производятся в Eucalyptus sideroxylon в случае атаки патогенов. Такие соединения могут быть связаны с гиперчувствительной реакцией растений. Высокий уровень полифенолов в некоторых породах древесины может объяснить их естественную защиту от гниения. [17]

Авенантрамиды - это фитоалексины, продуцируемые Avena sativa в ответ на действие Puccinia coronata var. avenae f. sp. avenae , ржавчина кроны овса . [18] [19] (Авенантрамиды ранее назывались авеналюминами.) [20]

См. Также [ править ]

  • Аллицин
  • Чеснок
  • Птеростильбен
  • Защита растений от травоядных
  • Сальвестрол

Ссылки [ править ]

  1. ^ Глейзбрук и Осбель; Осубель, FM (1994). «Выделение фитоалексин-дефицитных мутантов Arabidopsis thaliana и характеристика их взаимодействия с бактериальными патогенами» . PNAS . 91 (19): 8955–8959. Bibcode : 1994PNAS ... 91.8955G . DOI : 10.1073 / pnas.91.19.8955 . PMC  44725 . PMID  8090752 .
  2. ^ a b c Кодера Ю .; Matuura H .; Yoshida S .; Сумида Т .; Itakura Y .; Fuwa T .; Нишино Х. (1989). «Алликсин, стрессовое соединение из чеснока» . Chem. Pharm. Бык . 37 (6): 1656–1658. DOI : 10,1248 / cpb.37.1656 .
  3. ^ а б Нишино Х .; Нишино А .; Такаяма Дж .; Iwashima A .; Itakura Y .; Кодера Ю .; Matsuura H .; Фува Т. (1990). «Противоопухолевое действие алликсина, стрессового соединения, вырабатываемого чесноком». Рак Дж . 3 : 20–21.
  4. ^ a b Ямасаки Т .; Teel RW; Лау BHS (1991). «Влияние алликсина, фитоалексина, продуцируемого чесноком, на мутагенез, связывание ДНК и метаболизм афлатоксина B1». Cancer Lett . 59 (2): 89–94. DOI : 10.1016 / 0304-3835 (91) 90171-D . PMID 1909211 . 
  5. ^ «Роль полифенолов винограда на активность транс-ресвератрола против Botrytis cinerea и грибной лакказы на растворимость предполагаемых PR белков винограда, Ф. Фаварон, М. Лучетта, С. Одорицци, А. Т. Паис да Кунья и Л. Селла, журнал патологии растений (2009 г.), 91 (3), страницы 579–588, 2009 г. 579 » (PDF) . Проверено 22 января 2011 .
  6. ^ Timperio, Anna Maria; д'Алессандро, Анджело; Фаджиони, Марко; Магро, Паоло; Золла, Лелло (2012). «Производство фитоалексинов транс-ресвератрола и дельта-виниферина в двух экономически значимых сортах винограда при заражении Botrytis cinerea в полевых условиях». Физиология и биохимия растений . 50 (1): 65–71. DOI : 10.1016 / j.plaphy.2011.07.008 . PMID 21821423 . 
  7. ^ Ховелстад, Ханна; Лейрсет, Ингебьорг; Ойас, Карин; Фиксдал, Энн (2006). "Скрининговые анализы пиносилвин-стильбенов, смоляных кислот и лигнанов в норвежских хвойных деревьях" . Молекулы . 11 (1): 103–14. DOI : 10.3390 / 11010103 . PMC 6148674 . PMID 17962750 .  
  8. ^ Ли, СК; Ли, HJ; Мин, HY; Park, EJ; Ли, КМ; Ан, YH; Чо, YJ; Пай, JH (2005). «Антибактериальное и противогрибковое действие пиносилвина, входящего в состав сосны». Фитотерапия . 76 (2): 258–60. DOI : 10.1016 / j.fitote.2004.12.004 . PMID 15752644 . 
  9. ^ "Сакуранетин на home.ncifcrf.gov" . Архивировано из оригинала на 2018-12-03 . Проверено 13 апреля 2012 .
  10. ^ Сакуранетин, флавононовый фитоалексин из листьев риса, облученных ультрафиолетом, Кодама О., Миякава Дж., Акацука Т., Кийосава С., 1992
  11. ^ Дифференциальная экспрессия двух кДНК флавоноид-3'-гидроксилазы, участвующих в биосинтезе антоцианиновых пигментов и фитоалексинов 3-дезоксиантоцианидина в сорго, Chun-Hat Shih, Ivan K. Chu, Wing Kin Yip и Clive Lo, 2006
  12. ^ Биосинтез и регулирование фитоалексинов 3-дезоксиантоцианидина, индуцированных во время взаимодействия сорго-Colletotrichum: гетерологичная экспрессия в кукурузе. Чопра, Суриндер Гаффур, Иффа Ибрахим, Фараг. Архивировано 25 июля 2011 г. в Wayback Machine.
  13. ^ Мерсье, Дж .; Arul, J .; Ponnampalam, R .; Буле, М. (1993). «Индукция 6-метоксимеллеина и устойчивость к патогенам хранения в ломтиках моркови с помощью УФ-С». Журнал фитопатологии . 137 : 44–54. DOI : 10.1111 / j.1439-0434.1993.tb01324.x .
  14. ^ Hoffman, R .; Heale, JB (1987). «Гибель клеток, накопление 6-метоксимеллеина и индуцированная устойчивость к Botrytis cinerea в ломтиках корня моркови». Физиологическая и молекулярная патология растений . 30 : 67–75. DOI : 10.1016 / 0885-5765 (87) 90083-X .
  15. ↑ Куросаки, Фумия; Ниси, Арасуке (1983). «Выделение и антимикробная активность фитоалексина 6-метоксимеллеина из культивируемых клеток моркови». Фитохимия . 22 (3): 669. DOI : 10.1016 / S0031-9422 (00) 86959-9 .
  16. ^ Danielone, фитоалексин из плодов папайи. Эчеверри Ф., Торрес Ф., Хинонес В., Кардона Г., Арчболд Р., Ролдан Дж., Брито И., Луис Дж. Г. и Лахлу Э.-Х., Phytochemistry, 1997, т. 44, №2, стр. 255–256, INIST : 2558881
  17. ^ Харт, Джон Х .; Хиллис, WE (1974). «Ингибирование древесных грибов стильбенами и другими полифенолами в Eucalyptus sideroxylon ». Фитопатология . 64 (7): 939–48. DOI : 10.1094 / Фито-64-939 .
  18. ^ Mayama, S .; Бордин, АПА; Морикава, Т .; Tanpo, H .; Като, Х. (1995). «Связь накопления авеналюма с совместной сегрегацией чувствительности к викторину и устойчивости к ржавчине в линиях овса, несущих ген Pc-2 ». Физиологическая и молекулярная патология растений . Elsevier BV. 46 (4): 263–274. DOI : 10,1006 / pmpp.1995.1021 . ISSN 0885-5765 . S2CID 82948086 .  
  19. ^ Mayama, S .; Matsuura, Y .; Iida, H .; Тани, Т. (1982). «Роль авеналюмина в устойчивости овса к кроновой ржавчине, Puccinia coronata f. Sp. Avenae ». Физиологическая патология растений . Elsevier BV. 20 (2): 189–199. DOI : 10.1016 / 0048-4059 (82) 90084-4 . ISSN 0048-4059 . 
  20. Перейти ↑ Hammerschmidt, Ray (1999). «Фитоалексины: что мы узнали через 60 лет?». Ежегодный обзор фитопатологии . Ежегодные обзоры . 37 (1): 285–306. DOI : 10.1146 / annurev.phyto.37.1.285 . ISSN 0066-4286 . 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Моригути Т., Мацуура Х., Итакура Й., Кацуки Х., Сайто Х., Нишияма Н., Life Sci. 61, 1413–1420 (1997).
  • Кодера, Юкихиро; Итикава, Макото; Ёсида, Дзиро; Касимото, Наоки; Уда, Наото; Сумиока, Исао; Иде, Нагатоши; Оно, Кадзухиса (2002). «Фармакокинетическое исследование алликсина, фитоалексина, продуцируемого чесноком». Chem. Pharm. Бык . 50 : 354–363. DOI : 10,1248 / cpb.50.354 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Сигналы, регулирующие множественные реакции на ранения и травоядных животных Гай Л. де Брюссель и Майкл Р. Робертс
  • Мириады растений реагируют на травоядных животных Линда Л. Уоллинг
  • ХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ ДЖЕРАЛЬД А. РОЗЕНТАЛЬ
  • Индуцированная системная резистентность (ISR) к патогенам в контексте индуцированной защиты растений MARTIN HEIL
  • Записки из подполья Дональд Р. Стронг и Дональд А. Филлипс
  • Взаимоотношения между растениями, насекомыми, травоядными, патогенами и паразитоидами, экспрессируемыми вторичными метаболитами Loretta L. Mannix