Состав и накопление флавоноидов и танидов у женских и мужских клонов видов рода Salix L. тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.12, кандидат биологических наук Оразов, Олег Энверович

• Оразов, Олег Энверович
• кандидат биологических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Оразов, Олег Энверович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В ОБЛАСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТАВА, СВОЙСТВ И ПРОЦЕССОВ НАКОПЛЕНИЯ ПОЛИФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В СОСУДИСТЫХ РАСТЕНИЯХ

1.1. Характеристика флавоноидов и танидов как полифено-льных веществ вторичного синтеза сосудистых растений

1.1.1. Флавоноиды

1.1.2. Таниды

1.2. О функциональной роли полифенольных соединений

1.3. Генетическая теория определения пола растений

1.4. Биохимические и физиологические различия особей разного пола

1.5. Влияние факторов внешней среды на сексуализацию растений

1.6. Влияние факторов окружающей среды и физиологического состояния растений на накопление флавоноидов

и танидов

1.7. Газоустойчивость и физиолого-биохимический статус растений

1.8. Основные достижения исследований флавоноидов и танидов у представителей р. Salix L

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты изучения

2.2. Основные этапы исследования

2.3. Схема изучения структурно-группового состава флавоноидов в листьях растений р. Salix L

2.4. Методы выделения и исследования флавоноидов и танидов

2.4.1 .Экстракция и очистка растительных флавоноидов, получение концентратов танидов

2.4.2. Методики количественного определения содержания флавоноидов и содержания танидов

2.4.3. Методика определения экстрактивных полифенолов

2.4.4. Методы идентификации выделенных флавоно-идных компонентов

Глава Э. ИЗМЕНЧИВОСТЬ СОДЕРЖАНИЯ ФЛАВОНОИДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ТАНИДОВ У ИЗУЧАЕМЫХ ВИДОВ р. SALIX L. И ЕЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

3.1. Исследование содержания полифенолов в изучаемых видах р. Salix L

3.2. Динамика содержания флавоноидов и танидов в разные периоды вегетации

3.3. Половой диморфизм растений и изменчивость содержания флавоноидов и танидов у некоторых видов

р. Salix L

3.4. Сравнительное изучение состава флавоноидов в листьях представителей р. Salix L

3.5. О взаимосвязи фитохимических характеристик видов р. Salix L. с эколого-физиологической устойчивостью

к газообразным поллютантам

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Состав и накопление флавоноидов и танидов у женских и мужских клонов видов рода Salix L.»

ВВЕДЕНИЕ

Среди проблем, связанных с физиологическим состоянием растений, проблема проявления полового различия особей является не только достаточно интересной, но она имеет важное теоретическое и практическое значение.

Исследования многих авторов посвящены разным аспектам проблемы пола растений и его проявления. Фундаментальные работы в области генетических основ определения пола показывают всю сложность генетической природы дифференциации пола у растений. Развитые в этом направлении представления свидетельствуют о том, что определение пола основано на изменениях в генетическом аппарате, а проявление пола, обусловливается не только генотипом, но и регуляторными процессами, связанными с действием условий внешней среды и внутренними изменениями метаболического характера.

На наш взгляд, обойден вниманием вопрос взаимосвязи полового диморфизма особей с биосинтезом в их органах вторичных метаболитов, в частности флавоноидов и танидов. Несмотря на то, что вопрос о функциях феноль-ных соединений в образующих их интактных растениях до настоящего времени остается еще мало изученным, имеющийся экспериментальный материал и разнообразие строения фенольных соединений, их повсеместное присутствие в растениях предопределяет многообразие их функций. Среди выполняемых в растениях фенольными соединениями функций отмечены, например, такие как защита фотосинтезирующего и генетического аппарата против вредного действия УФ- излучения, как индуктора (сигнальные вещества) во взаимосвязи с патогенами, участие в половом процессе (индукция прорастания пыльцевых трубок) и др..

Эти, а возможно, и другие функции фенольных соединений интересны в свете предложенной М.Х. Чайлахяном и В.Н. Хряниным (1982) эколого-гормонально-генетической концепции проявления пола в онтогенезе растений.

Половому диморфизму у разных групп растений посвящено большое количество работ, в которых рассмотрены морфологические, биохимические и физиологические особенности различий между мужскими и женскими растениями. Однако представители широко распространенного многовидового р. Salix L. не нашли достаточного отражения в вопросе изучения физиолого-биохимических свойств мужских и женских организмов.

Известно, что среди древесных растений представители семейства ивовых проявляют отличия у мужских и женских особей в режиме транскрипции и в проявлении устойчивости к газообразным поллютантам.

Наряду с разнообразным прикладным значением видов р. Salix L. в качестве технических культур привлекает внимание химический состав их надземных органов. Изучение химического состава листовой массы ивовых на присутствие биологически активных флавоноидов интересно и значимо в связи с возможностью комплексного использования ивового сырья при промышленном освоении их насаждений.

Целью данной работы являлось сравнительное изучение особенностей изменчивости в структурном составе флавоноидов и уровней накопления флавоноидов и танидов в ходе вегетации растений мужских и женских клонов некоторых видов р. Salix L. в связи со специализированными физиологическими функциями этих вторичных метаболитов. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Сравнительное фитохимическое исследование произрастающих в близких условиях представителей рода ива и определение перспективных по ресурсной характеристике видов для изучения структурного состава флавоноидных соединений

2. Изучение изменчивости количественного содержания флавоноидов в листьях и танидов в коре ветвей у особей разного пола в период вегетации разных видов ивы.

3. Определение структурного состава флавоноидов, накапливающихся в

листьях особей разного пола видов ивы в один срок вегетации.

4. Выявление особенностей биохимических признаков в количественном и качественном составе флавоноидов и соотнесение их с известными из литературы данными об отличиях в устойчивости разных видов к воздействию газообразных поллютантов.

Исследование выполнено в соответствии с планом научно-исследовательских работ по темам: "Изучение антропогенного влияния на популяции лекарственных, кормовых и медоносных растений Башкортостана" (Гос. per. № 01.9.30009997) и "Эколого-биологические особенности лееообразующих видов в связи с охраной и оптимизацией окружающей среды" (Гос. per. № 01.9.30009999) и в соответствии с программой "Оптимизация использования потенциала биологических систем республики Башкортостан" Отделения биологических наук АН РБ.

Научная новизна. Впервые в климатогеографических условиях Пре-дуралья проведены исследования изменчивости состава и содержания флавоноидов интродуцированных видов р. Salix L.; получены сравнительные данные о биопродукционных процессах накопления флавоноидных соединений и танидов у растений разных жизненных форм. Изучено в сравнительном плане содержание флавоноидов и танидов у разнополых клонов одного вида. Выявлены новые перспективные источники флавоноидов.

Практическое значение. Результаты работы могут быть использованы исследователями в области экологической физиологии древесных растений при изучении сравнительной газоустойчивости видов на основе фитохимиче-ских показателей, при сравнительном изучении физиологических свойств разнополых растений двудомных видов, для системного поиска флавоноидонос-ных и высокотанидных видов и форм растений ивы и определения сроков отбора сырья с них, для уточнения систематики многовидовых родов по данным сравнительных фотохимических исследований. Листовые массы ивы трехты-

чинковой Salix triandra L. и ивы остролистной Salix acutifolia Willd. могут быть рекомендованы для выделения флавоноидных биопрепаратов. Предложены модификации некоторых методов анализа флавоноидов растительного происхождения. Предложен способ отбора посадочного материала видов ивы, устойчивых к газообразным загрязнителям.

Автор искренне благодарен за теоретическую и практическую помощь, поддержку на всех этапах работы научному руководителю работы, к.х.н. B.C. Никитиной, а также Г.В. Шендель за помощь в оформлении рукописи. За предоставление интересных объектов изучения - образцов растений коллекционных видов ивы и данных по газоустойчивости выражаю особую признательность д.б.н. А.Ю. Кулагину и сотрудникам лаборатории лесоведения Института биологии УНЦ РАН.

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В ОБЛАСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТАВА И СВОЙСТВ, ПРОЦЕССОВ НАКОПЛЕНИЯ ПОЛИФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В СОСУДИСТЫХ РАСТЕНИЯХ

1.1. Характеристика флавоноидов и танидов как полифеноль-ных веществ вторичного синтеза сосудистых растений.

Флавоноиды.

Флавоноиды относятся к обширной группе растительных фенольных веществ вторичного синтеза (НагЬогпе, 1964). Все природные флавоноиды являются О- гетероциклами, структурную основу которых составляет трицикличе-ская молекула флавона (2- фенилхромона или 2- фенилбензо-у-пирона) либо флавана (2- фенилбензопирана). Основная флавоноидная структура, следовательно, состоит из двух бензольных колец, обозначаемых А и В, соединенных Сз-фрагментом, образующим вместе с кислородным атомом у- пироновое кольцо (Бритиш, 1986).

Ввиду того, что молекулярную группировку атомов углеродного скелета можно представить как структуру типа Сб - Сз - Сб, то по одной из классификаций флавоноиды относят к веществам дифенилпропанового ряда, подчеркивая их особенность и отличие от других фенольных растительных метаболитов (Барабой, 1976; Георгиевский и др., 1990; Кузнецова, 1991). По структуре про-панового фрагмента (-Сз-) флавоноиды разделяются на 14 классов (Табл. 1. приложения). Связующий Сз у различных классов флавоноидов имеет различную степень окисления. Самый "окисленный" класс - флавонолы и ближайшие к ним флавоны - наиболее обширные и распространенные из флавоноидов (\Уо11еп\¥еЬег, 1982; Киселева и др., 1991) . Во многих растениях также обнаружены представители класса антоцианидины - антоцианы, которые привлекают внимание как важнейшие красящие вещества в растениях (НагЬогпе,

1967; Swain, 1976; Timberlake, 1980).

Меньшее распространение имеют проантоцианидины, флаван-3-олы, флаван-3,4-диолы и относительно недавно открытые бифлавоноиды и изофла-воноиды. Пять классов - халконы, ауроны, дигидрохалконы, флавонолы, ди-гидрофлавонолы относятся к минорным, реже встречающимся, соединениям (Böhm, 1982).

Внутри каждого класса флавоноидные соединения характеризуются числом и положением заместителей в ароматических кольцах. Обычно такие заместители являются ОН- группами, которых бывает от 1 до 6, вследствие чего многие мономерные флавоноиды относятся к полиоксифенолам (Блажей, Шу-тый, 1977) . Встречаются среди флавоноидов также предшественники полимерных соединений - полифенолов, большинство из которых относится к классу катехины (Запрометов, 1974; 1993 a; Ribereau-Gayon, 1972). Катехины в виде эфиров галловой кислоты являются мономерами дубильных веществ.

Из содержащихся в растениях флавоноидных соединений во многих гид-роксигруппы нередко бывают метилированы либо гликозилированы, что определяет огромное разнообразие природных форм флавоноидов. По последним данным, обнаружены и доказаны структуры около 5000 таких соединений (Запрометов, 1993). Однако при всем многообразии флавоноидных структур, характер и локализация заместителей в ароматических кольцах подчиняется некоторым закономерностям, которые указывают на общность биосинтетического пути (Запрометов, 1972; Harborne, 1972; Маргна, 1990).

Чаще всего метоксилированными в растениях бывают флавоны, флавонолы и антоцианы, значительно реже - представители других классов флавоноидов (Ebel, 1970; Бандюкова, Аванесов, 1970). При этом С- метилированные флавоны и флавонолы встречаются реже, чем О- метилированные. Для большинства классов флавоноидов характерно гликозилирование, так как при этом флавоноиды становятся гидрофильными и легче растворяются в клеточном соке растений (Harborne, 1967; Минаева, 1978). Разнообразие флавоноидных гли-

козидов определяется особенностями сахаристой части их молекулы; видом, конформацией, количеством Сахаров и местом их присоединения (Geissman, 1962; Харборн, 1968; Mabry et al., 1970; Запесочная, 1983). В состав сахаристой части флавоноидов могут входить моно-, ди- и олигосахариды. Чаще в составе их молекул встречаются такие моносахара, как: D-глюкоза, D-галактоза, L-рамноза, D-манноза, D-ксилоза, L-арабиноза, иногда - D-глюкуроновая кислота, фруктоза и некоторые другие (Harborne et al., 1975; Imperato, 1976; Swain, 1976).

Ко второй группе флавоноидных гликозидов относятся С- гликозиды (гликофлавоноиды), которые можно разделить на С- моногликозиды, С- диг-ликозиды, С- О- дигликозиды, С- О- биозиды (Муравьева, 1978; Клышев и др., 1978). В гликофлавоноидах углеводные заместители связаны с агликоном через атомы углерода в 6- и 8- положениях.

Более сложные формы соединений на основе флавоноидов могут быть образованы присоединением изопреноидных остатков, которые обнаружены у различных участков молекулы. Пренилированные флавоноиды в настоящее время интенсивно изучаются зарубежными исследователями в связи с перспективой создания лекарственных форм (Chen et al., 1993; Ferrary, Messara, 1995; Tahara, Ibrahim, 1995). Когда заместители образуют циклические структуры, в некоторых растениях продуцируются недавно обнаруженные соединения - изофлавоноиды (Dewick, 1982; Kinoshita et al., 1996). Они образуют сложные фурано- и пирановые производные исходных флавоноидных структур, содержащие до шести гетероциклов.

Флавоноиды также могут присоединяться друг к другу через различные гидроксильные группы, образуя димерные бифлавоноидные структуры (Ferreira et al., 1995; Masaoud et al., 1995; Baba et al., 1995); некоторые группы, такие как лейкоцианидины и катехины, могут вступать в реакции полимеризации, при этом образуется соединения дубильной природы - конденсированные дубители (Запрометов, 1973; 1993 а).

В последние годы обнаружены интересные циклические олигофлавоно-идные образования с новыми свойствами (Geiger et al., 1995), аналоги которых получают полимеризацией под воздействием метаболитов бактериальных штаммов (Pourrat, Azizi, 1990).

В растениях флавоноидные соединения накапливаются в различных органах, чаще в виде гликозидов, что придает им, помимо лучшей растворимости в клеточном соке, устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения (Harborne et al., 1975). Флавоноиды имеют как ряд общих физико-химических свойств, так и индивидуально-групповые различия, которые принимаются во внимание при исследовании этих разнообразных полиоксифенольных растительных метаболитов.

Пироновый цикл обусловливает типично флавоновые реакции основного кольца и может подвергаться восстановлению или окислению, при этом возможны ограниченные превращения флавоноидов одного класса во флавоноиды другого (Блажей, Шутый, 1977). Благодаря таким реакциям в растениях часто присутствуют одновременно представители различных классов. К важным химическим свойствам флавоноидов относится их способность ингибиро-вать процессы окисления и улавливать свободные радикалы, образующиеся при воздействии солнечной радиации и различных поллютантов (Ascer et al., 1995; Solah et al., 1995), низкая токсичность для содержащих эти соединения клеток растительных организмов (Кузнецова, 1987).

Флавоноиды, как большинство фенольных соединений, синтезируются в растениях по двум общим механизмам: шикиматному и ацетатно-малонатному (поликетидному) путям (Запрометов, 1973; Swain, 1976). Шикиматный путь объединяет в себе биосинтез ароматических аминокислот, включая L- фенила-ланин, и начальные этапы биосинтеза фенольных соединений (Запрометов, 1993 a; Haslam, 1979). Многие этапы шикиматного пути и участвующие в них растительные ферменты подробно изучены при помощи радиоактивно меченых соединений (Harborne et al, 1975; Ebel, Hahlbrock, 1982). Производные фе-

нилаланина участвуют в образовании кольца В флавоноидов. Кольцо А образуется из ацетата по ацетатно-малонатному пути. Из L-фенилаланина дезами-нированием образуется транс-коричная кислота, с которой начинается синтез большинства полифенолов в растениях (Запрометов, 1973; Ebel, Hahlbrock, 1982). Транс-коричная кислота превращается через промежуточные реакции в активную форму - n-кумарил-КоА. Последний с тремя молекулами малонил-КоА образует первую флавоноидную форму - тетраоксихалкон. Таким образом, с помощью модельных реакций на высокоочищенных препаратах, было установлено, что вначале в растениях образуются флавоноиды из класса хал-конов, дающие начало образованию остальных известных структур. Несмотря на успехи в изучении общего биогенеза флавоноидов, в настоящее время продолжаются исследования частных вопросов и уточнение путей формирования некоторых интересующих классов и вновь открываемых структур (Holton, Cornish, 1995; Schmid, Amrhein, 1995).

После установления биосинтетических путей для флавоноидов исследователи обратили внимание на проблему их внутриклеточной организации. По мнению М.Н. Запрометова (1973, 1993 а), проблема внутриклеточной организации биосинтеза флавоноидов в растениях еще далека от решения, так как неясна локализация ферментов, в частности, халконсинтазы. Однако обнаружено, что синтезированные флавоноиды могут накапливаться внутри клеток в таких органеллах, как вакуоли (центральные и микровезикулы), и пластиды (хлоропласта, этиопласты). Некоторые флавоноиды могут быть включены в клеточные стенки в составе лигноуглеводных комплексов (Stafford 1988; Strack et al., 1988). Установлено также, что флавоноиды могут присутствовать во всех надземных органах растений, но при этом качественный состав в них может отличаться (Yamamoto et al., 1992; Mayr et al., 1995), вследствие чего лучше изучать отдельно различные части и органы флавоноидсодержа-щих растений.

Тан иды.

Таниды образуются целиком или частично из продуктов шикиматного пути (Haslam, 1974) и также принадлежат к обширной группе полимерных полифенолов. Большинство танидов - вещества среднего размера молекул (3003000 дальтон) и встречаются как растворимые компоненты в клеточном соке, из которого они могут быть выделены полярными растворителями (Haslam, 1985). Несколько менее полярные таниды найдены либо в эфирорастворимых смолах на поверхности некоторых листьев, либо как составляющие сложной смеси фенольных компонентов низкого молекулярного веса в мертвых клетках сердцевинной древесины деревьев. Наконец, многие фенольные компоненты низкого молекулярного веса в растениях могут подвергаться полимеризации посредством автоокисления или ферментативного окисления с получением та-нидоподобных соединений. Как результат этого, таниды представляют собой широкое структурное расхождение и по-разному распространены в растениях и внутри индивидуальных видов.

Соединения типа танидов в смесях с белками и другими макромолекулами могут быть разделены на четыре класса согласно химической структуре, молекулярному весу, растворимости в воде и дубящему действию: проанто-цианидины (конденсированные таниды), гидролизуемые таниды, окситаниды и смешанная группа J3- танидов (Swain, 1978 b). В дополнение можно выделить класс соединений, которые могут быть названы прототанидами, поскольку они, главным образом, являются предшественниками первых трех групп.

1. Проантоцианидиновые таниды. Проантоцианидины являются наиболее широко распространенными танидами в сосудистых растениях (Swain, 1976). Структурно они могут быть производными конденсированных флаван-3-олов катехина, эпикатехина или соответствующих галлокатехи-нов, образующих димеры и олигомеры. Механизм образования олигомеров и полимеров неизвестен. Предполагается, что флаван-3,4-диолы, образующиеся через нормальный флавоноидный биосинтетический путь, формируют базовую

единицу, для которой используются соответствующие флаван-3,4-диолы (или их эквиваленты). Тем не менее, не найдены флаван-3,4-диолы, соответствующие катехину или галлокатехину. Проантоцианидины названы так потому, что при обработке горячей минеральной кислотой образуют небольшие количества (5-15%) соответствующих антоцианидинов, а остатки при этом полимеризуют-ся с образованием нерастворимых флобафенов. Это первая сторона реакции, которую можно использовать для количественной оценки проантоцианидинов и определения ориентации гидроксильных групп в мономерах.

2. Гидролизуемые таниды. Гидролизуемые таниды ограничены распространением до двудольных покрытосеменных, но даже в них три из семи подклассов содержат значительные количества этих соединений (Ва1е-8\уШ1, 1974). Этот класс танидов включает эфиры глюкозы или, реже, других полиолов с галловой кислотой, .м-дигалловой кислотой, гексагидроксидифено-вой кислотой или их аналогами (Навкт, 1985). Типичные структуры включают танновую кислоту, корилагин и хебулагиновую кислоту. Все эти соединения могут быть легко гидролизованы горячей минеральной кислотой или эстераза-ми (например, танназой) с получением сахарной основы и входивших в состав кислот. В зависимости от кислот, полученных в результате гидролиза, гидролизуемые таниды делят на галлотаниды и эллаготаниды. В настоящее время считается, что галловая кислота образуется в высших растениях напрямую из шикимовой кислоты, хотя может также происходить синтез через {3- окисление посредников коричной кислоты. Способ образования различных эфиров глюкозы, однако, не известен. Гексагидроксидифеновая кислота предположительно образуется посредством т $ий внутримолекулярного сцепления двух близлежащих галлоильных групп на глюкозной основе.

З.Окситаниды. Окситаниды не представлены в интактных растениях, но могут быть образованы при повреждении. Принимая во внимание тот факт, что флаван-3-олы (например, катехин) легче автоокисляются, чем другие природные фенолы, растения, содержащие такие предшественники проаноциани-

дина, могут с большей вероятностью продуцировать окситаниды, чем другие растения. Окисление катехинов приводит к структурам, отличным от структур проантоцианидиновых полимеров. Обычно в них центральное пирановое кольцо открыто и полимеризация включает образование С-С и С-0 связей (Haslam, 1985).

4. |3- таниды. J3- таниды включают в себя гетерогенный класс с большим числом соединений более низкого молекулярного веса, чем вышеописанные три класса, хотя они способны связывать белки. Среди наиболее интересных из них есть пицеатаннол из коры ели (Haslam, 1985) и эфирорастворимые вещества смолы с поверхности листьев Lavrea spp. (Rhoades, 1977 a, b; Rhoades and Cates, 1976). Главный компонент последней - это нордигидрогуаретовая кислота (НДГК), играющая важную роль в связывании белков. В отличие от других танидов, смола не связывает белки, но водорастворимый разложенный мочевиной комплекс формирует высокую устойчивость к протеолизу и значительно снижает повреждение различными насекомыми. Причина того, что эта группа низкомолекулярных веществ имеет сильное танидоподобное действие, может быть в их нерастворимости в воде. Можно предположить, что какие-то водородные связи образуются между белком и НДГК и метилируются флаво-ноидами, они более прочны, чем у водорастворимых соединений типа катехинов. Безусловно, окисление, как в случае окситанидов, повышает танидопо-добную активность смол.

5.Прототаниды. Прототаниды, в основном, содержат флаван-3-олы и устойчивые флаван-3,4-диолы, совместно с соответствующими предшественниками гидролизуемых танидов, простой галловой кислоты и гексагид-роксидифеновых эфиров глюкозы. Некоторые могут включать большое количество широко распространенных фенолов (которые представлены приблизительно в 2/3 всех покрытосеменных), способные подвергаться автоокислению. Во многих случаях продукты таких реакций, однако, не проявляют танидной активности.

1.2. О функциональной роли полифенольных соединений.

Несмотря на разнообразие структур полифенольных соединений, для большинства из них характерны такие важные для биологических систем свойства, как легкая окисляемость с образованием высоко реактивных промежуточных продуктов типа семихинонных радикалов и орто-хинонов, способность к взаимодействию с белками за счет образования водородных связей, а также склонность к комплексообразованию с ионами металлов (Запрометов, 1993 а). Именно с этими свойствами так или иначе связаны определенные функции названного класса соединений.

Несмотря на пристальное внимание ученых и активно проводящиеся исследования по проблеме, вопрос о функциях полифенолов в образующих их растениях остается весьма актуальным. Однако ясно, что разнообразие их строения сопровождается разнообразием функций (Запрометов, 1993 б).

Освещая данную проблему, М.Н. Запрометов (1993 а) предложил подразделить известные к настоящему времени функции фенольных соединений на две большие подгруппы: 1- функции широкого плана, выполняемые соединениями относительно простого строения, 2- функции специализированные, свойственные нестандартным структурам.

К функциям широкого плона отнесены следующие.

1) Участие мономеров в образовании лигнина - главного полимера опорных тканей вторичной клеточной стенки. Лигнины являются продуктами конденсации п- кумарового, кониферилового и в ряде случаев синапового спиртов. В состав лигноуглеводных комплексов входят также я-кумаровая и феруловая оксикоричные кислоты, а кроме того флавоноиды: проантоцианидины, флаво-нол-гликозиды (Strack et al., 1988). Найдены также гликозиды флавонолов 3-O-ß-глюкопиранозид кемпферола (астрагалин), З-О-а-рамнопиранозид кемп-ферола, З-О-р-глюкопиранозид кверцетина (рутин), З-О-а-арабинофуранозид кверцетина (Harborne, 1985).

2) Феруловая кислота как компонент полисахаридных комплексов первичной клеточной стенки. У покрытосеменных растений (злаков) феруловая и и-кумаровая кислоты связаны с клеточными стенками сложноэфирными связями. Феруловая кислота частично окисляется до образования диферуловой кислоты. В результате ацильный мостик связывает две арабиноксилановые цепочки (БЫЬиуа, 1984). При этом повышается гелеобразующая способность ге-мицеллюлозы и соответственно механическая прочность клеточной стенки.

3) Участие в образовании суберина. Суберин - компонент покровных тканей, состоящий из фрагментов полиоксикоричных кислот и фенольных компонентов. Фенольные компоненты представлены феруловой и я-оксико-ричной кислотами, я-оксикоричным спиртом. Образование суберина имеет значение как механическая защита от патогенов.

4) Защита фотосинтетического и генетического аппарата от воздействия коротковолнового и ультрафиолетового излучения. Установлено (МшрЬу е1 а1., 1979), что поглощение УФ- света эпидермальными слоями пропорционально содержанию флавонолов, главным из которых признан кемпферол-3-галактозил-7-рамнозид.

5) Фенольные соединения как индукторы во взаимодействиях растения - микроорганизмы. Растение-хозяин синтезирует сигнальные вешества, а микроорганизмы или растения-симбионты откликаются на них экспрессией генов. Изучено на примере взаимодействия некоторых видов с А^гоЬас1епит Ште/а&ет, вызывающего образование корончатых галлов. Гены А. Ште/аает индуцируются фенольными соединениями, например ацетосирин-гоном и а- ацетосирингоном.

К специализированным функциям автор отнес следующие известные и доказанные функции:

а) полифенольные соединения как компоненты электронтранспортных цепей митохондрий и хлоропластов;

б) полифенолы как специфические защитные агенты в патогенезе растений (раневой лигнин, фитоалексины);

в) фенольные соединения как гормоны двигательных функций растений (тургорины);

г) в качестве разобщителей окислительного фосфорилирования и некоторые другие (Запрометов, 1993 б).

Всеми исследователями безусловно признается участие полифенольных соединений в экологических взаимосвязях мира растений, животных и микроорганизмов. В частности, флавоноиды являются пигментами растений полиок-сифенолъной природы. Они формируют окраску цветков и плодов за счет поглощения в определенной области спектра, привлекая опылителей и распространителей плодов (Harborne, 1967). При этом в ходе эволюции сформировалась специализация накопления определенных классов флавоноидов, обеспечивающих окраску, воспринимаемую видами насекомых-опылителей.

С начала 60-х годов до настоящего времени изучается рост-регуляторная активность флавоноидов через участие во взаимоотношениях индолилуксусной кислоты (ИУК) и ИУК- оксидазы (Friedich, 1961; Сарапуу, Кефели, 1962; Ке-фели, 1997). При изучении этого вопроса выяснили, что хотя некоторые фенольные соединения действуют на растения как ингибиторы роста, однако они не являются специфическими антигормональными метаболитами (Сарапуу, Кефели, 1968). Динамично развиваются исследования защитных функций полифенольных соединений при воздействии биотических и абиотических факторов окружающей среды на растения. При повышенном фоне УФ- излучения в растениях накапливаются активно поглощающие в этой области света флавоноиды. Последние при этом защищают окружающие ткани и генетический аппарат от вредного воздействия солнечной радиации (Stapleton, Walbot, 1994). Выявлена антирадикальная активность некоторых полифенолов и гасящее воздействие флавоноидов на проникшие в клетки окислы азота (Solah et al., 1995; Acker et al., 1995). Потенциальную антиоксидантную функцию при воздейст-

вии озоном на культуры Nicotiana tabacum L. предположили Штегер-Хартман и коллеги (Steger - Hartmann et al., 1994). Повышенное содержание рутина может придавать растениям большую устойчивость к окислительным процессам.

Для широко распространенной группы полифенольных соединений фла-ван-3-олов Фойхт (Feucht, 1991) подчеркнул полифункциональность у древесных растений. Были выявлены 1) защита от поедания растительноядными животными и ингибирование роста микроорганизмов; 2) защита от повреждения УФ- лучами; 3) блокирование лигнификации вообще и на ранней стадии заживления ран в частности.

По мнению В.Г. Минаевой (1978), защитная роль флавоноидов заключается в их приспособительном значении в неблагоприятных для растения условиях.

Об участии флавоноидов в метаболизме растений в экстремальных условиях среды (при засолении почвы) сообщается в работе М.К. Клышева и соавторов (1975).

Большое внимание привлекают полифенольные соединения в связи с проблемой фитоиммунитета. На значение полифенольных соединений в приспособительном обмене веществ растений при вторжении патогенных грибов и бактерий указывают данные об увеличении содержания этих веществ у больных растений по сравнению со здоровыми (Метлицкий, 1970; Петрова, 1972). После проведения многочисленных экспериментов по выявлению механизмов защитного действия полифенолов (Williams, 1963; Hiroshi, Ikuzo, 1972; Stahman, 1972; Manaite, 1973; Retig, 1974 и др.), большинством исследователей было принято следующее объяснение. В пораженной ткани в ответ на проникновение инфекции происходит синтез полифенольных веществ, которые токсически воздействуют на энергетический и нуклеиновый обмен паразитов, а также стимулируют образование растением тканевой перидермы. Эти вещества назы-

вают фитоалексинами, и чаще всего к ним относятся изофлавоноиды (Метлиц-кий, Озерцковская, 1973; Rathwell, 1973; Keen, Kennedi, 1974).

Способность растений выделять в окружающую среду полифенольные соединения послужило основанием для предположения о другой экологической функции этих веществ - аллелопатической (Гродзинский, Мороз, 1972). Это подтвердилось опытами по изучению корневых выделений яблони, в состав которых входит флоридзин. Последний угнетает рост растений и может вызвать эффект "почвоутомления" (Мийдла, 1972). Значение экссудатов фла-воноидов в качестве систематических маркеров в связи с эволюционными процессами рассматривается в современных исследованиях (Stevens, 1995).

Одной из важнейших функций фенольных соединений и, в частности, флавоноидов является участие в репродукции растений. Косвенные данные о значении названных веществ для оплодотворения цветковых растений были получены еще в 50-х годах нашего столетия (Râper, 1952; Pacheco, 1957).

С ранними данными Ф. Мёвуса (Moewus, 1950) о значении флавоноидов в сексуализации растений согласуются сведения о зависимости содержания этих соединений от пола растения (Цит. по Минаевой, 1978, с. 37). Так И.К. Лапа (1972) обнаружил у осины к началу цветения, что мужские соцветия содержали антоцианов больше, чем женские. Однако гипотеза о прямом участии фенольных соединений в половом процессе нашла подтверждение значительно позднее, и работы по этой теме продолжаются в настоящее время (Ylstra et al., 1992; Vogt et al., 1995). Благодаря этим и многим другим исследованиям, можно утвердительно ответить на вопрос об участии определенных флавоноидных структур в стимуляции прорастания пыльцевых зерен и трубок.

Не менее важными для физиологии растений являются вопросы об участии полифенолов в процессах биологического окисления и в энергетическом обмене. Полифенолы как широко распространенные соединения потенциально способны принимать участие в дыхании растений (Минаева, 1978). На роль полифенолов как компонентов дыхательной системы растений впервые указы-

вал В.И. Палладии (1908), назвавший эти соединения "дыхательными хромогенами". Под действием окислительных ферментов дыхательные хромогены способны к образованию дыхательных пигментов (хинонных форм полифенолов), которые присоединяют водород дыхательного субстрата и тем самым восстанавливаются снова в дыхательные хромогены. Эту идею развил затем А.И. Опарин (1922) на примере системы хлорогеновая кислота : фенолоксидаза. Гипотезу об участии системы полифенол : фенолоксидаза в дыхании растений поддерживали многие исследователи (Сцент-Дьердьи, 1937; Курсанов, 1952; Delaveau, Paris, 1961; Oettmeier et al., 1972; Красновский, Михайлова, 1973).

По представлениям Сцент-Дьердьи (1937), наиболее эффективными участниками дыхательной системы среди полифенолов служат флавоноиды с ор-то-диоксигруппировкой, способные образовывать орто-хиноны. В модельных опытах было установлено, что донорами водорода в системе орто-дифенол : фенолоксидаза могут быть аскорбиновая кислота, никотинамидные нуклеоти-ды, некоторые аминокислоты, каротиноиды, восстановленный цитохром С и некоторые другие соединения (Kertesz, Zito, 1962).

А. Блажей, Л. Шутый (1977) отобразили участие фенольных соединений в клеточном дыхании следующим образом :

Катехин + 02 —> о-Хинон + Н2О, о-Хинон + Глюкоза —> Катехин + СО2 Кроме дыхательных процессов полифенолы, включая флавоноиды, могут участвовать во многих окислительно-восстановительных реакциях растительной клетки. Возникающие под влиянием фенолоксидаз хинонные формы полифенолов могут неферментативным путем отнимать атомы водорода у различных соединений (Минаева, 1978). Роль полифенолов как доноров водорода может проявляться в их антиокислительном действии по отношению к некоторым растительным метаболитам (Herrman, Grossman, 1960; Mimica-Dukic et al., 1994; Steger-Hartmann, 1994; Stapleton, Walbot, 1994).

E.H. Музафаров (1993) обнаружил окислительно-восстановительное взаимодействие флавоноидов с компонентами цепи переноса электронов. Автор показал участие флавоноидов в качестве протонофоров в биологической мембране. В результате их воздействия изменялось соотношение АТФ / восстановитель. Установлено, что функциональная активность флавоноидов зависит от их структуры.

Способность высших растений к расщеплению бензольных колец и включению образовавшихся фрагментов в состав метаболитов (Дурмишидзе, Шалашвили, 1968, 1973; Berlin, Barz, 1971), по мнению В.Г. Минаевой, не оставляет сомнений в использовании растением флавоноидов в качестве энергетического материала. Это подтверждают данные о наличии активной ФАЛ-лиазы во всех частях протоплазмы, о параллельно идущих с самого начала развития процессах синтеза и распада флавоноидов (Kindl, 1972; Barz, 1972).

Выступая в качестве источников энергии, флавоноиды, по-видимому, выполняют и некоторые важные регуляторные функции в энергетическом обмене растения. Об этом свидетельствуют данные, указывающие на ингиби-рующее влияние кверцетина и кемпферола, апигенина и роифолина на фото-фосфорилирование изолированных хлоропластов и митохондрий (Прохорчик и др., 1972; David, Miller, 1974; Музафаров и др., 1978). Однако есть сведения о стимулирующем действии флавоноидных кофакторов неустановленного строения, а также хлорогеновой кислоты, (+) - катехина и кверцетина на скорость фотофосфорилирования хлоропластов (Krogmann, Stiller, 1962). Одним из вероятных механизмов влияния флавоноидов на процесс фосфорилирования может заключаться в блокировании сульфгидрильных групп ферментных белков, катализирующих этот процесс, посредством присоединения молекул фла-воноида (Cantley, Hammes, 1976).

Вообще, способность реагировать с белковыми веществами считают очень важным свойством полифенолов, так как она лежит в основе их действия на ферменты (Williams, 1963; Knypl, 1965). Связь молекул полифенола и белка

может происходить через гидроксилы полифенолов и карбонильные группы белков (Запрометов, 1970), но есть и другие варианты: хинонные формы, образуемые при превращениях полифенолов, энергично вступают в реакции с аминными и тиоловыми группами белков (Synge, 1972; Рухадзе, 1974).

На основании способности полифенолов к реакции с белками, их разностороннего влияния на активность ряда ферментов М.Н. Запрометов (1970) предполагает, что некоторые вещества этого ряда выступают как алло-стерические эффекторы ферментативных процессов в растении. В пользу этого предположения свидетельствуют сообщения о способности флавоноидов влиять на синтез белка (Анисимов и др., 1972), а также данные об их воздействии на хромосомный аппарат клетки (Murray et al., 1965) и на митохондрии (Hulme, Jones, 1963). Обнаружение полифенол-белковых комплексов в физиологически активных частях растения (в зародыше семени, например), по мнению JI.B. Поляковой (1976), указывает на их важную биологическую роль.

М.Н. Запрометов (1993 б), рассматривал специализированные функции фенольных соединений в растениях, отметил непосредственное участие производных галловой и протокатеховой кислот в двигательных функциях растений и назвал их семейством новых фитогормонов фенольной природы - тургори-нами. Наличие фенольных оксигрупп является необходимым условием проявления гормональной функции тургоринов. Механизм действия этих веществ еще не выяснен и продолжает изучаться (Запрометов, 1993 б).

Несмотря на приведенные в настоящей главе данные о разнообразных регуляторных функциях полифенольных соединений, некоторые исследователи признают бесспорными лишь их роль во взаимодействии с другими организмами (патогенами, опылителями) и детоксикационную функцию (Маргна, 1990; Носов, 1994). По мнению У.В. Маргна (1990), какая и не была бы возможная пассивная или активная роль отдельных флавоноидов, производных оксикоричных кислот или более простых полифенолов в качестве соединений, имеющих защитное значение для растений или веществ, обладающих активно-

стью метаболических эффекторов, - это лишь разные вторичные формы развития и усовершенствования жизненных проявлений растительных организмов. Эти формы приобрели самостоятельное функциональное значение на более поздних этапах эволюции высших растений, хотя способность к их биосинтезу сформировалась значительно раньше и имеет какое-то более общее значение для метаболизма продуцентов. Автор предполагает большую вероятность того, что образование фенольных соединений представляет собой способ удаления (детоксикации) каких-либо избыточных или ненужных продуктов первичного обмена. У.В. Марша рассматривает фенольные соединения как метаболиты фенилаланина, а процесс их образования - как характерный для высших растений способ его диссимиляции. Образование любых фенольных структур служит как-бы одной цели - переработке лишних количеств фенилаланина и удалению продуктов этой переработки из сферы активного метаболизма либо в вакуолярный компартмент клетки, либо в клеточные стенки или в конъюгаты. Однако такой подход к проблеме и выводы вряд ли правомерны (Запрометов, в предисловии от редактора к монографии У. В. Маргна "Взаимосвязь биосинтеза флавоноидов с первичным метаболизмом растений "(1990)), так как масштабы локализации двух других ароматических аминокислот - тирозина и триптофана должны были быть не меньшими, чем для фенилаланина.

Из приведенного материала следует, что необходимо развивать экспериментальные исследования по различным аспектам метаболизма полифенолов в связи с предполагаемыми функциями.

Что касается танидов (или таннинов), то они являются большей частью полимерными фенольными веществами с особыми свойствами, главным среди которых является способность связывать белки, содержащие лизин и аргинин, по 8- аминогруппам (Swain, 1979) ковалентными связями. Это явление лежит в основе процесса дубления. Благодаря таким свойствам, таниды выполняют в растениях защитную функцию, главным образом предохраняя растительные ткани от инфекций. Танины обычно локализованы в определенных органах

растений (корни, листья или плоды) и не являются активными метаболитами, хотя могут ускоренными темпами накапливаться при некоторых внешних воздействиях. О других возможных функциях в растениях для танидов сообщений нет.

1.3. Генетическая теория определения пола растений

Теоретические представления и обобщение экспериментального материала, посвященного разным аспектам проблемы пола растений, изложены в работе М.Х. Чайлахяна и В.Н. Хрянина (1982).

Формирование и смещение пола у растений относятся к сравнительно мало изученным вопросам биологии развития. Однако, за последнее время в изучении этой проблемы достигнуты значительные результаты. С использованием различных методов рассмотрены некоторые механизмы гормональной регуляции проявления пола у растений, установлены причины дифференциации пола у двудольных растений, выявлены основные тенденции в изменении пола при опрыскивании растений растворами фитогормонов, в общих чертах раскрыты некоторые закономерности взаимодействия экологических факторов на гормональную систему растений.

После создания Морганом (1937) хромосомной теории, определение пола связывается, во-первых, с генотипом, во-вторых, с влиянием факторов внешней среды. Когда пол определяется генотипом, различия между мужскими и женскими особями связаны с различиями в хромосомном наборе. Гены также играют важную роль, позволяя клеткам по-разному реагировать на различные внешние условия (Гершкович, 1968).

Существующие в настоящее время гипотезы и теории полового диморфизма показывают всю сложность генетической природы дифференциации пола у растений. Они показывают, что механизм дифференциации пола растений определяется не только XX и ХУ - хромосомами.

Определение пола основано на изменениях в генетическом аппарате, тогда как его конечное выражение, т.е. проявление пола, обусловливается не только генотипом, но и регуляторными процессами, связанными с действием условий внешней среды и внутренними изменениями метаболического характера (Чайлахян, Хрянин, 1982).

1.4. Биохимические и физиологические различия особей разного пола

Рассматривая результаты работ (Иванов, 1935; Джапаридзе, 1965; Минина, 1952; 1960; Минина, Тылкина, 1947; Минина, Кушниренко, 1949; Минина, Ларионова, 1979; Мауриня, Берзиня-Берзите, 1974; Непс11, Рпе1згас1пу, 1955) и публикации других авторов М.Х. Чайлахян (1982) излагает следующие основные представления.

Половой диморфизм нельзя считать только приспособительным признаком, выработавшимся в процессе эволюции. Несомненно, что это и следствие физиолого-биохимической разнокачественности мужских и женских организмов.

Половой диморфизм у двудомных растений выражается не только в различиях по морфологическим признакам, но и по анатомическим, биохимическим и физиологическим свойствам особей разного пола. Мужские и женские растения отличаются друг от друга продолжительностью онтогенеза и другими особенностями.

Дифференциация пола растений связывается и с различиями в обмене нуклеиновых кислот. Некоторые авторы находили различия у мужских и женских растений по активности пероксидазы, каталазы, оксидаз и других ферментов. Оказалось, что активность ферментов у мужских и женских особей величина не постоянная, а изменяется в зависимости от возраста и вида, а также от периода вегетации.

Получены (Джапаридзе, 1965; Мауриня, Берзиня-Берзите, 1974) данные, показывающие более высокое содержание аскорбиновой кислоты и повышенную активность аскорбинатоксидазы у женских растений многих древесных и травянистых форм. Эти результаты указывают на различие в активности окислительно-восстановительных процессов у женских и мужских растений.

Некоторые исследователи нашли половые различия и по другим биохимическим показателям. Было установлено, что женские особи конопли отличаются более высоким содержанием воды, углеводов (Herich, Priehradny, 1955; Джапаридзе, 1965). Обнаружены половые различия в водообмене ивовых (Raven, 1991).

Установлены отличия между типами сексуализации растений в активности физиологических процессов (фотосинтез, дыхание и транспирация) (Кефе-ли, 1981). Однако отличия могут меняться в связи с возрастными особенностями растений разного пола. Это обстоятельство связано с тем, что мужские особи значительно быстрее заканчивают свое развитие, чем женские. Большая продолжительность цикла развития женских растений приводит к тому, что подъем и спад интенсивности физиологических процессов у них имеет более широкие пределы, чем у мужских растений. Как следствие этого обстоятельства, в одинаковые сроки вегетации одновозрастные женские и мужские растения находятся в разных фазах своей жизнедеятельности.

Таким образом, рассмотренные данные говорят о том, что уровень активности некоторых биохимических процессов специфичен для того и другого пола, как и морфологические признаки.

1.5. Влияние факторов внешней среды на сексуализацию растений

Степень проявления пола (сексуализация) у двудольных растений и разнополых цветков - очень лабильный показатель, сильно изменяющийся под

влиянием факторов внешней среды (Полевой, Саламатова, 1991). Изменения в сторону большего проявления признаков женского пола получили название феминизации, а мужского - маскулинизации. Проявление пола у раздельнополых цветков и двудомных растений зависит от таких факторов внешней среды, как интенсивность и спектральный состав света, особенность фотопериода, температура, минеральное питание, состав воздуха (Полевой, 1989; Полевой, Саламатова, 1991; Бернье и др. 1985).

По реакции зацветания в ответ на длину светового дня различают группы: 1) нейтральных к длине дня растений (НДР), 2) длиннодневных растений (ДДР), короткодневных растений (КДР), длинно-короткодневных растений (ДКДР), коротко-длиннодневных растений. У КДР короткий день или уменьшение интенсивности света в большинстве случаев ускоряет репродуктивное развитие, при этом в большей степени проявляется женская сексуализация (кукуруза, конопля и др.). Длинный день вызывает противоположный эффект, то есть возрастание маскулинизации.

Характер дифференцировки пола зависит от спектрального состава света. Коротковолновый свет в ряде случаев способствовал феминизации, а длинноволновый - тормозил этот процесс (Полевой, Саламатова, 1991).

Заложению женских цветков способствует высокая влажность и относительно низкие температуры; высокие температуры производят противоположный эффект.

В литературе имеются многочисленные сведения о влиянии минерального питания на превращение пола и изменение соотношения числа мужских и женских цветков у различных растений (МоШагс!, 1897; БсБаИпег, 1921; Минина, 1952; Ма1гке, 1938). Большинство исследователей определенно говорят о том, что плодородная почва способствует усилению женской сексуализации (Чайлахян, Хрянин, 1982). Подробно изучал влияние минеральных веществ на изменение пола Д.А. Сабинин и др.(1940, 1971). Он выдвинул положение о возможности воздействия на изменение пола растений с помощью удобрений,

считал, что для определения направления сексуализации важную роль могут играть отдельные элементы, входящие в почвенный комплекс и их сочетания. Опытным путем было показано, что дробным внесением азотных и калийных удобрений можно добиваться увеличения женских или мужских соцветий у некоторых видов растений (Минина, 1935; 1936). Изменяя условия минерального питания, таким образом, можно осуществить регулирование пола у двудомных и однодомных растений. Влияние элементов минерального питания на маскулинизацию и феминизацию растений объяснимо особенностями роста мужских и женских растений двудомных видов, их различной потребностью в количестве отдельных элементов. По мнению М.Х. Чайлахяна и В.Н. Хрянина (1982), у большинства двудомных видов вегетационный период женских растений значительно длиннее, а это обусловливает и различие в динамике поглощения питательных веществ из почвы представителями различных полов. У некоторых растений (конопля, кукуруза, дыня и др.) хорошее азотное питание в период заложения репродуктивных органов приводит к более выраженной женской сексуализации. Калий, наоборот, в избытке благоприятствует маскулинизации. Однако на эти эффекты минерального питания сильное модифицирующее влияние оказывает характер фотопериода.

Важный фактор проявления пола у растений - водный режим. Исследования А.И. Джапаридзе (1965) показали, что особи женского пола отличаются от мужских особей более высоким содержанием воды. Женские репродуктивные органы растений меньше повреждаются от избытка воды в почве. Поэтому, повышенное водоснабжение способствует заложению и дифференциации женских цветков, а недостаточная влажность - мужских цветков (Минина, 1952).

Газовый состав атмосферы также влияет на сексуализацию растений. Работами Е.Г. Мининой и сотрудников (Минина, Тылкина, 1947; Минина, 1949; Минина, Кушниренко, 1949) было выяснено, что действие газовых смесей основано на присутствии в их составе СО и этилена которые вызывали у тыквен-

ных усиление женской сексуализации. Газы меняли работу окислительно-восстановительной системы клеток, затормаживая их и уменьшая содержание восстановленной аскорбиновой кислоты, что вызывало образование признаков женского пола (Минина, 1952). Позднее с теми же целями исследователи и растениеводы стали использовать этиленпродуцирующие соединения, из которых наиболее известен этрел (2-хлорэтилфосфоновая кислота) (Sims et al., 1970; Sustikova, Ginterova, 1973; Минина, Ларионова, 1979; Троничникова, 1978).

Воздействие низких температур может вызывать изменения и нарушения в проявлении пола у различных растений. Для растений тыквенных, шпината, конопли разными работами установлена индукция женской сексуализации при воздействии низкими температурами (Nitsch et al., 1952; Heslop-Harrison, 1972;, Frankel, Galun, 1977), в то время как в опытах с растениями пролески наблюдали обратное явление (Molliard, 1898). По современным представлениям, действие температурного фактора на сексуализацию растений связано с изменением типа обмена веществ (Чекмин и др., 1964).

Изменяя соотношение длины дня и ночи, также можно получить значительные сдвиги в характере сексуализации растений. Из факторов внешней среды фотопериодизму принадлежит решающая роль в управлении сексуали-зацйей растений (Минина, Ларионова, 1979). Реакции растений на изменение фотопериодических условий разнообразны. У различных фотопериодических групп растений при воздействии неблагоприятного для данного вида фотопериода происходят различные фенотипические изменения, меняются сроки наступления цветения, расположение цветков, их морфология (Чайлахян, Хря-нин, 1982).

В сильной мере подвержены влиянию фотопериода процессы дифференциации половых признаков (Анисимов, 1967; Мигаль, Жатов, 1969; Хрянин, Чайлахян, 1977).

Результаты большинства исследований показывают, что короткий день или уменьшение интенсивности света вызывают у растений конопли быстрое репродуктивное развитие и угнетение роста, массовое появление на мужских растениях обоеполых цветков, которые при длительном воздействии коротким фотопериодом завязывают семена. Длинный день действует на растения КД противоположным образом.

В отличие от конопли у длиннодневного вида шпината короткий день чаще всего вызывал развитие мужских цветков на генетически женских растениях (Thompson, 1955). Однако для длиннодневных растений ввиду противоречивости полученных результатов вопрос о воздействии фотопериода остается дискуссионным (Цит. по Чайлахян, Хрянин, 1982).

В опытах с тыквенными культурами было показано, что короткий день усиливает женскую сексуализацию (Львова, 1963; Frankel, Galun, 1977).

Характер дифференциации пола зависит не только от длины фотопериода, но и от спектрального состава света. По представлениям Е.Г. Мининой и H.A. Ларионовой (1979), стимуляция мужской сексуализации в нижней части кроны деревьев связана с тем, что туда слабо проникают лучи красного света и значительно больше синего света. Однако в этом плане какой-либо общей закономерности для многих древесных и травянистых растений обнаружить не удалось.

Коротковолновый свет усиливал женскую сексуализацию. В опытах с сортами огурцов было показано, что на коротком 12-часовом дне с исключением утренне-вечерних часов ускорялась дифференциация бугорков плодолистиков и замедлялось развитие тычиночных бугорков (Львова, Баханова, 1961, 1962; Львова, 1963). Пестичные цветки при этом появлялись намного раньше, чем при естественном 16-17- часовом дне.

В других опытах (Engelsman, 1968) при прерывании темнового периода на коротком дне кратковременным воздействием красного света зафиксировано стимулирование образования женских цветков.

В связи со сказанным предполагается, что регуляция пола у раздельнополых растений контролируется фитохромной системой. При изменении спектрального состава света происходит превращение фитохрома из одной формы в другую (Eisnke, Eiji, 1970). Процессы фитоморфогенеза зависят от метаболизма растений, который меняется под влиянием красного и синего света (Воскресенская, 1975, 1979).

Изменение признаков пола у растений происходит при различных механических повреждениях (декантация, обрезка побегов, удаление бутонов, соцветий). Это установлено в опытах со многими видами растений (Калантырь, 1947; Старова, 1969; Малютина, 1973). В этих экспериментах травматические повреждения вызывали образование на мужских и женских растениях цветков противоположного пола или обоеполых цветков.

Таким образом, проведенные многочисленные исследования показывают, что под влиянием самых различных условий внешней среды наблюдается смещение пола у двудомных и однодомных растений с раздельнополыми цветками. Наиболее сильно действующие внешние факторы - минеральное питание, газовый состав атмосферы и продолжительность дневного освещения. Такие эффекты свидетельствуют о большой лабильности механизмов, определяющих проявление пола, и указывают на потенциальную бисексуальность растений.

1.6. Влияние факторов окружающей среды и физиологического состояния растений на накопление флавоноидов и танидов

Вторичный метаболизм растительных организмов и, в частности, накопление полифенольных соединений, по современным представлениям, регулируется как эндогенными, так и экзогенными факторами (Лукнер, 1979; Ebel, Hahlbrok, 1982). Генетический контроль как эндогенный фактор определяет

пути биосинтеза основных классов вторичных метаболитов, характерные для данного вида растений. При этом образуется комплекс ферментов, способный выполнять все этапы синтеза вторичных метаболитов. На изменение и расширение метаболических путей, которые могут иметь приспособительное значение для растений, оказывают большое влияние экзогенные факторы - действие окружающей среды (Мс Key, 1980). Активизация метаболизма вторичных соединений и особенно флавоноидов и танидов, при стрессовом воздействии среды неспецифична, то есть наблюдается вследствие влияния патогенных инфекций, при ранениях и также при засухе, охлаждении, воздействии теплового шока. Хотя повышение активности вторичного метаболизма является предметом различных толкований, все же оно может быть удовлетворительно объяснено как адаптивный ответ на изменение условий существования, сформировавшийся в ходе эволюции (Мс Key, 1980).

На образование полифенольных соединений в клетках, тканях и органах растений оказывают влияние многие факторы, что М.Н. Запрометов (1993 а) объясняет разнообразием функций самих полифенолов. Опубликованы и продолжают выходить в свет сотни статей, посвященных изучению закономерностей образования и накопления полифенольных соединений в зависимости от условий существования как для целых растений или их частей (побеги, листья, корни, цветки, плоды), так и для культивируемых in vitro растительных клеток и тканей. Для рассмотрения основных результатов удобнее представлять их сгруппированными по разделам (Мс Clure, 1975).

А. Действие света. В подавляющем большинстве известных случаев освещение стимулирует образование полифенолов как у целых растений, так и у культивируемых клеток и тканей. Фотосинтетическое воздействие света связано, во-первых, с тем, что в результате фотосинтеза с большой скоростью образуются предшественники фенольных биосинтезов - фосфоенолпируват, эритрозо-4-фосфат, ацетил-КоА, малонил-КоА. Во-вторых, хлоропласты служат одним из центров образования некоторых полифенольных соединений

(Запрометов, 1993 а). При этом освещение способствует восстановлению ключевого фермента биосинтеза полифенолов - L- фенилаланинаммиак-лиазы при участии системы ферредоксин : тиоредоксин редуктаза (Nishizawa, 1979). Образование многих фенольных соединений в хлоропластах при освещении показано, например, в работах М.Н. Запрометова и С.В. Колонковой (1968), Г.А. Субботиной и соавторов (1987).

P.A. Прохорчик и Г.Н. Чупахина (1987) в опытах с вырезками альбинос-ных листьев ячменя, в которых биосинтез пигментов ингибировался стрептомицином, показали, что зеленые части растений накапливают значительно большее количество разных фенольных соединений. Авторы предположили, что накопление фенольных соединений в растениях связано с наличием функционально активного хлоропласта и не зависит от содержания пигментов. Следует отметить, что некоторые растения могут образовывать полифенолы, например, антоцианы, в темновых условиях. Такая способность наиболее четко может быть выявлена на примере надземных частей этиолированных проростков или на примере окрашенных антоцианами корней многолетних растений (Запрометов, 1993а).

Синтез таких полифенолов, как антоцианы, флаваны, флавоны и флаво-нолы зависит в большой степени от спектрального состава источника света, при этом качество света может оказывать влияние как на количественный так и на качественный состав образующихся продуктов (Ламан, Поплавская, 1987). УФ- лучи вызывают индукцию образования ряда флавоноидов и изофлавонои-дов, поэтому возникло представление об экранирующей функции таких соединений.

Б. Влияние элементов минерального питания.

Данные, полученные на целых растениях, хоть и противоречивы, но в целом свидетельствуют о том, что наибольшее влияние на образование фенольных соединений оказывает азотное питание (Ляшенко, Солодюк, 1987). Дефицит азота в почве стимулирует накопление фенольных соединений в раз-

личных органах растений, а избыток азотного питания сопровождается интенсивным развитием надземной массы и соответственно ее обеднением феноль-ными соединениями.

Наиболее детально взаимосвязь между азотным питанием и образованием фенольных соединений была изучена на примере культивируемых клеток и каллусных тканей. В опытах с суспензионной культурой клеток Acer pseudoplatanus интенсивное образование фенольных соединений, представленных флавоноловыми производными, начиналось лишь после исчерпания источников азота в культуральной среде (Phillips, Henshaw, 1977). При добавлении в среду мочевины происходило усиление синтеза белка и уменьшение содержания фенольных соединений. Подобное явление было отмечено на культуре клеток других видов высших растение (Мийдла, 1972; Маргна и др., 1974; Helton et al., 1973).

H.A. Яхимович и Л.В. Кахнович (1987), изучая образование фенольных соединений в листьях картофеля в зависимости от уровня водообеспеченности и внесения минеральных удобрений в почву, выяснили, что качественный состав фенольных соединений находился, во-первых, в обратной зависимости от увлажненности почв в ходе вегетации, во-вторых, увеличение доз внесения азота, фосфора и калия отрицательно сказывалось на синтезе изучаемых соединений. Наряду со снижением общего количества фенольных соединений при избыточном минеральном питании, уменьшалась амплитуда изменения их содержания на протяжении вегетации по сравнению с растениями, выращенными на одинарном агрофоне. Авторами сделан вывод о том, что регуляция содержания фенольных соединений в ответ на неблагоприятные воздействия внешней среды может рассматриваться как адаптивная реакция растений, обеспечивающая их устойчивость в экстремальных условиях роста и развития.

На содержание флавоноидов влияет обеспеченность растений микроэлементами. Так, положительное действие на содержание флавоноидов в гречихе оказывали добавляемые в почву элементы молибден, марганец, медь, цинк

(Гринкевич, Иванова, 1970). Однако в представителях этого же рода растений повышенное накопление флавоноидов наблюдалось и при недостатке бора (Абышева, 1973). Влияние на образование фенольных соединений других элементов минерального питания менее изучено и полученные данные противоречивы.

В. Влияние температурного фактора. Известные данные о влиянии температуры на накопление полифенолов довольно многочисленны. Так, по некоторым данным (Бленда, 1972; Бондаренко, 1973), с повышением температуры увеличивается накопление флавоноидов в плодах и листьях растений. Однако, для других растений, таких, как Periploca graeca, отмечено положительное воздействие на количество флавоноидов пониженных температур (Melin, 1975). Затем появлялись сведения о различном характере температурной зависимости биосинтеза флавоноидов на разных этапах развития растений: например, у видов p. Euonymus низкие температуры усиливали биосинтез флавоноидов у покоящихся растений и ингибировали его у активно вегетирующих (Creasy, 1974). Неодинаково отношение к температурному фактору и у различных типов полифенолов; так, накопление антоцианов и флавонолов более подвержено влиянию температурных условий, чем лейкоантоцианов (Voirin, Lebreton, 1972).

Г. Влияние фитогормонов, синтетических регуляторов роста и гербицидов. Большинство данных о влиянии фитогормонов и синтетических регуляторов роста на фенольный метаболизм получено в экспериментах с культурами клеток и тканей. По этой причине приводимые данные отражают лишь возможные взаимоотношения между биосинтезом фенольных соединений и фитогормонами в тканях целых растений, чем реальную ситуацию (Запрометов, 1993а).

Часто в качестве ауксинового эффектора использовали не природную ИУК, а её синтетические аналоги - 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту (2,4-Д) или а- нафтилуксусную кислоту (НУК), которые способны стимулировать

деление клеток и вследствие этого вызывать быстрый рост культур. Их воздействие на образование фенольных соединений в клеточных культурах неоднозначно и зависит от концентрации регуляторов роста (Запрометов, 1993а).

По данным Н.В. Загоскиной и М.Н. Запрометова (1987), а-нафтилуксусная кислота в большей степени стимулировала образование растворимых фенольных соединений и в меньшей степени - лигнина в длительно выращиваемой в темноте гетеротрофной каллусной культуре чайного растения. В то же время, кинетин способствовал лигнификации этих тканей, лишь незначительно влияя на образование растворимых полифенолов. Сделан вывод о том, что гормоноподобные эффекторы в зависимости от типа их активности (ауксиновой или цитокининовой) оказывают различное влияние на фенольный метаболизм культивируемых клеток.

JI.B. Рункова (1987) изучала комплексное воздействие фитогормонов, и главным образом, абсцизовой кислоты (Абк) на содержание полифенола хло-рогеновой кислоты в растениях гелениума. Было установлено, что Абк вызывала увеличение содержания хлорогеновой кислоты во всех органах растений. Действие ее на листья оказалось сходным с таковым бензиламинопурина и этиленпродуцента кампозана. При совместном применении абсцизовая кислота с бензиламинопурином проявляла синергизм, а с индолилуксусной кислотой и кампозаном - некоторый антагонизм. В апексах так же наблюдалось увеличение содержания хлорогеновой кислоты под воздействием различных фитогормонов.

При изучении влияния кинетина на образование полифенолов и ультраструктуру клеток каллусной ткани чайного растения, В.Ю. Стрекова и коллеги (1987) отметили, что суммы растворимых фенольных соединений и флаванов увеличивались на 25-27%, а лигнина - несколько уменьшалась под действием кинетина. Изучив изменение клеточных ультраструктур после воздействия названного фитогормона, авторы предположили, что усиление синтеза фенольных соединений в каллусных клетках чайного растения происходило

за счет активации функционирования эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи.

H.A. Ламан (1973) изучал воздействие некоторых гербицидов (в том числе структурных аналогов фитогормонов) на содержание фенольных соединений в культивируемых растениях люпина желтого. После обработки растений гербицидами 2,4- Д, ТХА и далапоном в различных дозировках, исследовали изменение фенольных соединений из классов флавоноидов изофлавоноиды и фенолкарбоновые кислоты в динамике. Установили, что действие гербицидов приводило к существенным изменениям в фенольном комплексе люпина. Развитие фитотоксического эффекта и ингибирование роста растений сопровождалось накоплением в их тканях ройфолина, изофлавоноидов, фенилкарбо-новых кислот и резким снижением содержания гликозидов флавонолов. При этом у растений устойчивого сорта в большей мере возрастает содержание ройфолина, в то же время как у чувствительного накапливаются изофлавоно-вые гликозиды и фенолкарбоновые кислоты. Изменение содержания определенных групп полифенолов H.A. Ламан (1973) связал с ростингибирующей активностью в растениях, обработанных гербицидами. Ингибирующее действие накапливающихся полифенолов, по мнению автора сообщения, осуществлялось в основном через изменение активности фитогормонов в тканях растений.

Воздействие этиленом, судя по сообщениям, чаще всего стимулирует образование фенольных соединений в растениях и в культивируемых органах и тканях. Так, в работе В.Е. Хиллиса (Hillis, 1987) показано, что этилен стимулировал образование полифенолов и в хвойных, и в лиственных породах.

Д. Влияние других факторов. Многими исследователями отмечается исключительное значение фенольных соединений как защитных агентов в патогенезе растений (Мс Key, 1980; Запрометов, 1993 а, б). Частью этой большой и активно изучаемой проблемы является изучение воздействия патогенов на фенольный метаболизм растений.

Патогены (вирусы, бактерии, грибы), воздействуя на клетки растений-мишеней, вырабатывают особые физиологические вещества, названные элиси-торами. Последние вызывают у растений ответную защитную реакцию, которая проявляется либо в новообразовании, либо в резкой интенсификации образования токсичных для патогена вторичных соединений, называемых фитоа-лексинами (Мс Key, 1980). Многие фитоалексины имеют полифенольную природу. Фитоалексины играют главную роль в защите подвергшихся различным инфекциям сосудистых растений.

Особое место в защитных реакциях растений занимает образование в ответ на поражение полимерных фенольных соединений типа "раневого лигнина" (Запрометов, 1993 а). Это полимерное новообразование способно выполнять такие функции, как: 1) увеличение сопротивляемости клеточных стенок растения механическому проникновению гриба; 2) защита против атаки грибных гидролитических ферментов; 3) препятствие диффузии токсинов; 4) предшественники "раневого лигнина" участвуют в инактивации ферментов гриба; 5) защита путем лигнификации гиф гриба (The biochemistry . . ., 1985).

По данным Г. Бриттона (1986), в зараженных тканях растений также происходит избыточное образование антоцианов. В качестве примеров автор приводит пораженные грибом листья персика и миндаля, которые приобретают вид ярких оранжево-красных стручков. Другой пример - пораженные личинками насекомых незрелые плоды яблони, которые преждевременно выглядят почти спелыми и легко отличаются на дереве от здоровых плодов.

Среди других факторов, влияющих на накопление флавоноидов следует отметить возраст растения и общую стадию развития. Часто в молодых тканях растений содержится больше полифенолов (и особенно флавоноидов), чем в зрелых (Бриттон, 1986; Киселева, Васильева, 1987).

В связи с приспособительным значением полифенолов, их состав и соотношение в растениях зависит от географического положения местности, высо-

той над уровнем моря, растительных сообществ, характеристики почв и других факторов (Азовцев, 1974; Минаева, 1978; Жибоедов, 1994).

М.А. Соловьева (1992) показала, что биосинтез антоцианов у плодовых деревьев зависит от многих факторов, среди которых важными являются овод-ненность тканей, активность ростовых процессов, уровень минерального питания, и, прежде всего, содержание азота и калия в питательной среде. Процесс накопления антоцианов связан с физиологическим состоянием растений и с генетической специфичностью сортов, вследствие этого позволяет совершенствовать селекционный отбор растений.

В связи с перспективой практического использования ряда биологически активных полифенолов (лютеолин-7-глюкозида, рутина, кверцетина, ликурази-да и др.) широко проводились и осуществляются в настоящее время интродук-ционные работы с перспективными видами растений. В связи с такими работами устанавливали влияние условий интродукции на накопление и изменчивость состава полифенолов в различных видах и популяциях растений. Материал по данному вопросу весьма обширен и отражает различные подходы исследователей к проблеме. Наиболее подробно изменение полифенолов на примере флавонов и флавонолов растений рода володушка при интродукции растений рассмотрено В.Г. Минаевой (1978). Перенос растений из условий естественного обитания в культуру неизбежно связан с изменением первичной для него среды, что приводит к фенотипической изменчивости видов. Чаще при интродукции наблюдаются количественные колебания флавоноидов (Боброва, 1973), а также изменение их качественного состава преимущественно в направлении уменьшения количества компонентов (НагЬогпе, 1972). По данным В.Г. Минаевой (1978), для дикорастущих и культивируемых растений воло-душки золотистой наблюдалась в целом сходная динамика накопления суммарных флавоноидов. Однако их количественное содержание в отдельных органах и в целом растении для интродуцированных видов было несколько выше в периоды максимального накопления названных веществ. При этом выяви-

лись различия по накоплению флавоноидов для растений, полученных из семян различного географического происхождения. Предполагалось, что для одной популяции в условиях культуры не реализуются потенциальные возможности к более высокому накоплению флавоноидов. В целом же перенос растений в условия культуры даже из сравнительно близких природных условий вызвал как общее увеличение содержания флавоноидов, так и сдвиги в соотношениях индивидуальных компонентов флавоноидов. На основе наблюдений автором сделан вывод, что изменчивость флавонолового состава вида при интродукции, зависимость этой изменчивости от метеорологических особенностей вегетационного периода подтверждает приспособительное значение флавонолов у этого вида.

На образование и накопление полифенолов в растениях влияют различные экстремальные факторы среды, изучение которых интенсивно развивается с начала 60-х годов нашего столетия. Такие исследования актуальны в связи с возрастающей техногенной нагрузкой на природную среду обитания многих видов сосудистых растений. Так, Р.Х. Достанова (1969, 1987) изучала особенности фенольного комплекса растений в условиях засоления среды. Полученные результаты указывали на значительное повышение концентрации феноль-ных соединений в клетках, нарушение фракционного состава и соотношения свободных и связанных форм, на "утечку" некоторых компонентов при повреждении солями клеточной оболочки. Общий пул свободных фенольных соединений был повышен как в тканях растений, так и в клетках.

Реакция всех исследованных видов на воздействие солей натрия была однотипна, однако норма реакции на стресс различна и зависела от солеустой-чивости и состава образуемых фенольных соединений. У различных видов накапливались соединения различных классов: в корнях гороха возрастало содержание катехинов, риса - оксикоричных кислот, кукурузы - антоцианов и фенолокислот. Действие высокой ионной силы привело к образованию ток-

сичных метаболитов фенольной природы. У солеустойчивых видов происходила мобилизация активных форм фенольных соединений на биосинтез лигнина, служащего барьером на пути проникновения токсических ионов.

При водном дефиците, по некоторым источникам (Яхимович, Кахнович, 1987), наблюдалось подключение дополнительных биосинтетических путей, вследствие которых растения содержали более разнообразный состав фенольных соединений по сравнению с нормально развивающимися растениями. Причем растения, испытывающие недостаток влаги, зацветали на несколько дней раньше, чем контрольные, и на этот же период приходился максимум содержания общего количества фенольных соединений. При избыточном минеральном питании происходило снижение общего количества фенольных соединений, и уменьшалась амплитуда изменений их содержания на протяжении вегетации. По заключению авторов, регуляция содержания фенольных соединений в ответ на неблагоприятные воздействия внешней среды может рассматриваться как адаптивная реакция растений, обеспечивающая их устойчивость в экстремальных условиях роста и развития.

1.7. Газоустойчивость и физиолого-биохимический статус растений.

При возрастающих техногенных нагрузках на экосистемы, выраженных в эмиссиях различных вредных для организмов соединений и их смесей, актуальным является определение механизмов газоустойчивости видов растений, развитие которых должно отражаться на физиологическом статусе изучаемых объектов.

По определению В.В. Полевого (1989), газоустойчивость - это способность сохранять жизнедеятельность при воздействии вредных для организмов газов. Защита от токсичных газообразных компонентов техногенных эмиссий может осуществляться разными способами, на разных уровнях организации -

от субклеточного до ценотического за счет развития особенностей анатомического строения, газообмена, сезонного ритма развития, морфогенеза и других адаптивных свойств (Барахтенова, Николаевский, 1988; Сяргейчык и др., 1991). При этом виды растений принято делить на устойчивые, среднеустойчи-вые и неустойчивые к воздействию промышленных эмиссий (Чернышенко, Николаевский, 1987). Для устойчивых видов характерны структурно-функциональные особенности предотвращающие поглощение токсичных соединений, а также активирующие процессы их детоксикации за счет перестройки обменных процессов. С высокой скоростью происходит обновление нарушенных структур и поддерживаются процессы синтеза важнейших метаболитов: белков, фосфолипидов, нуклеиновых кислот, пигментов и других (Сяргейчык, 1991). Однако на степень газоустойчивости одних и тех же видов значительное влияние оказывают возрастное состояние растений, физико-географические, метеорологические условия и типы биоценозов (Попов и др., 1980; Кулагин, 1985; Баталов, Кулагин, 1996). Повышенная газоустойчивость наблюдается при оптимизации минерального питания и после закалки семенного материала воздействием слабых растворов минеральных кислот (Николаевский, Харчистова, 1987).

В.В. Полевой (1989) по убыванию токсичности действия на растения располагал газы в следующие ряды: 1) F2 > Cl2 > SO2 > NO > СО > С02 или 2) С12 > S02 > NH3 > HCN > H2S. Ввиду того, что в производственных выбросах преобладают сернистый газ, окислы азота, аммиак и сероводород, в последние годы воздействию названных токсикантов и ответным мерам растений было посвящено большое количество публикаций. Как общее воздействие повышенных концентраций этих газов Смит (Smith, 1981) отмечал подавление продукции пыльцы, угнетение цветения, прорастания семян, развития сеянцев. Изменения вследствие различных техногенных нагрузок в физиологическом статусе растений приобрели характер ксероморфоза. У древесных растений это может выражаться в изреженности крон и увеличении доли незатененных ли-

стьев, уменьшении листовой поверхности и одновременном утолщении листовых пластин, увеличении числа устьиц и уменьшении их размеров (Закиров и др., 1990; Peanz et al., 1987). Происходят также значительные изменения на биохимическом уровне. По данным С.А. Сергейчика (Сяргейчык и др., 1991), при воздействии SO2 изменяется аминокислотный и белковый обмен вследствие нарушения синтезов ДНК, РНК и ферментов. С изменением рН индуцируются реакции дезаминирования аминокислот. Кислоты, образуемые после присоединения воды, вступают в реакции с ненасыщенными компонентами и вызывают образование свободных радикалов и изомеризацию. Избыточные ионы нитратов могут реагировать с аминами и образовывать нитрозамины. С изменением структуры клеточных органелл при воздействии токсических доз пол-лютантов подавляется фиксация углекислоты и метаболизм ацетатов (Смит, 1985; Арнаутова и др., 1990).

Мембраны клеток и органелл считаются наиболее уязвимым местом приложения действия газообразных токсикантов: SO2 может взаимодействовать с белками, расщепляя дисульфидные связи, NO2 вызывает переокисление жирных кислот липидов (Mudd et al., 1984). Изменения в соотношении липидов различных типов при воздействии газообразных токсикантов приводят к необратимым изменениям в мембранных системах (Anttonen, 1992). По данным JI.A. Барахтеновой и B.C. Николаевского (1988), токсическое воздействие SO2 на заключительном этапе приводит к потере плазмолеммой регуляторной способности, обезвоживанию клеток и тканей листьев, подавлению фотосинтетической ассимиляции 14С(>2, сопровождаемому недостатком энергетических метаболитов АТФ и НАДФН2.

Действие газообразных токсикантов в большой степени проявляется на хлоропластах растительных клеток. С нарушениями ламеллярной структуры изменяется активность белковых ферментов и транспортных белков. Как следствие патологических процессов проявляется снижение фотохимической активности хлоропластов (Сяргейчык, 1991).

В газоустойчивости растений значительную роль играют регуляторные физиологические системы и, прежде всего, ферментативные (Рачковская, Ким, 1980). Группы пероксидаз и полифенолоксидаза обеспечивают нормальный ход окислительных процессов при неблагоприятных воздействиях внешних факторов. Наряду с цитохромоксидазой названные ферменты способны осуществлять функции активаторов кислорода и его восстановление электроном на заключительном этапе дыхания. Активность пероксидазы и полифенолоксида-зы напрямую зависит от концентрации токсичных газов и их смесей (Кап§а£у9га е! а1., 1994).

В последние годы много исследований посвящено воздействию на растения одного из наиболее сильных газообразных окислителей, которым является озон, и возникновению защитных систем у индуцируемых Оз растений (01геп§гете1 е! а1., 1994; Сгаг^г е! а\., 1994; Каг^авЗат е! а1., 1994). Помимо различных морфологических и анатомических изменений авторы отметили возрастание активности ряда ферментов, ассоциирующихся с общими защитными механизмами растений, в частности ферментов фенилпропаноидного и флавоноидного обмена, супероксиддисмутазы и пероксидаз, защищающих клетки от окислительных повреждений гидроксильными радикалами, Н2О2, другими перекисями. В этой связи М.М. Рачковская и О.Л. Ким (1980) предложили использовать изменение активности пероксидаз, полифенолоксидазы и некоторых других ферментов как реакцию для оценки газоустойчивости растений. Однако авторами не раскрыто, специфична ли такая реакция для газообразных поллютантов и каковы могут быть критерии для устойчивых и неустойчивых видов.

Степень воздействия газообразных токсикантов и устойчивость к ним разных растительных объектов чаще всего определяют по величине некрозных пятен на поверхности листовых пластин по отношению к наиболее чувствительному виду (Диагностика ..., 1988). Менее распространено использование цитологических, физиологических, биохимических и биофизических методов,

так как они требуют сложные приборы и точное лабораторное оборудование. Однако именно используя перечисленные выше методы, возможно получить наиболее полное представление о происходящих изменениях в тканях исследуемых растений и, следовательно, вернее оценить уровень газоустойчивости разных видов.

Устойчивость растений к газообразным загрязнителям, большинство из которых воздействует как индукторы окислительных реакций в клетках, на биохимическом уровне связывают с образованием различных типов антиокси-дантов (Okpodu et al., 1996). Однако до настоящего времени не определено, какие типы веществ и связанные с ними ферментные системы включаются в защиту мембранных систем и фотосинтетического аппарата при газовых эмиссиях. Вместе с тем, из сообщений Ж.Т. Козюкиной и Е.В. Тарасенко, C.B. Иван-чевой и М.К. Кутевой (1992), R. Julkunen-Tiitto and co-authors (1995) известно, что повышенные концентрации газов в атмосфере приводят к изменениям в аккумуляции фенольных соединений в ассимиляционных органах растений. Анализируя вышесказанное о состоянии исследований в области газоустойчивости растительных организмов, можно сделать предположение об участии некоторых фенольных соединений в формировании резистентности к поллютан-там. В этой связи представители полиморфного рода ива могут быть удобным объектом сравнительных исследований, так как часть из них признана весьма устойчивыми к техногенным нагрузкам видами (Дочинжер, 1982; Второва, Пьявченко, 1987; Jamrich et al., 1989).

1.8. Основные достижения исследований флавоноидов и та-нидов у представителей р. Salix L.

Род ива Salix L. сем. Ивовые Salicaceae - один из самых многовидовых и полиморфных среди существующих в настоящее время родов древесных растений (Скворцов, 1968). В большинстве регионов России ивы играют заметную

роль в сложении растительного покрова и широко используются в хозяйственных целях. Однако, ввиду разнообразия ивы недостаточно изучены с систематической стороны и довольно слабо в плане биохимии и физиологии. Для этого существует ряд причин, главные из которых: 1) значительный генотипиче-ский полиморфизм видов и вероятность межвидовых гибридов (Скворцов, 1968), 2) разнополость особей и разновременность развития цветков и листьев, что не позволяет наблюдать на одном растении все необходимые признаки (Парфенов, Мазан, 1986) и 3) относительно легкая приспосабливаемость многих видов р. Salix L. к различным условиям существования и благодаря этому появление форм одного вида, различающихся как морфологически, так и биохимически (Кулагин, 1991; Кузьмичева, 1992).

Род ивы представлен кустарничковыми, кустарниковыми и древесными растениями с Сз- типом фотосинтеза. Исследование их экофизиологии в различных регионах позволило J.A. Raven (1991) сделать следующие выводы:

- Salix spp. обладают относительно высокой (по сравнению с древесными растениями) скоростью фотосинтеза при насыщенных интенсив-ностях света в расчете на площадь листа или сухой вес листьев;

- наблюдаются половые различия в их водообмене;

- виды обладают очень ограниченной жизнеспособностью семян во временном интервале, но широким диапазоном температуры и света, при которых семена способны прорастать;

- отмечена высокая способность к укоренению сломанных и срезанных побегов.

Указанные характеристики учитываются при разведении и хозяйственном использовании некоторых известных видов ивы, однако их количество ограничено. В промышленности, главным образом, используются прутья для изготовления гнутых и плетеных изделий и кора для выделения танидов и салицина (Парфенов, Мазан, 1986; Gebhardt, 1992). Искусственные насаждения ив

применяются также для закрепления склонов, берегов и песчаных откосов, как ранние медоносы и декоративные растения (Скворцов, 1968; Мазан, 1983).

Ивы широко применяются в народной медицине в разных странах в качестве противовоспалительных, антисептических, ранозаживляющих, кровоостанавливающих, вяжущих, седативных, жаропонижающих, противокашлевых, противомалярийных, мочегонных, желчегонных, противоглистных средств (Лекарственные..., 1978; Шелюто и др. 1984; Ботанико-фармакогностичес-кий ..., 1990). При этом действующими началами считаются соединения фе-нольной и полифенольной природы. Однако состав этих компонентов в разных видах ивы изучен недостаточно.

С развитием методов аналитической химии и применения хроматогра-фической техники для анализа растительных экстрактов с середины 40-х годов появляются публикации о составе и свойствах полифенолов в растениях р. Salix L. Большей частью сообщения касались состава фенолов и флавоноидов в одном или двух изучаемых видах ивы, данные по которым затем дополнялись и уточнялись (Компанцев, Шинкаренко, 1968; Thieme, 1969; Насудари, 1970, 1971, 1972; Шелюто, 1982; Устюжанин, 1984, 1988; Сагарешвили и др., 1990; Кузьмичева, 19916,1991в). Наиболее полно изучены по составу флавоноидов и их сезонным изменениям виды: S. caprea L., S. viminalis L., S. acutifolia Willd., S. alba L. и S. triandra L., которые также имеют значительные сырьевые запасы в европейской части России. По большинству же видов Salix L. и в нашей стране, и за рубежом, очевидно, систематических исследований не проводилось.

В ходе поиска источников ценного флавоноидного соединения лютео-лин-7-глюкозида B.JI. Шелюто и соавторами (1984) был проведен довольно обширный скрининг видов ивы на содержание этого соединения, а также некоторых агликонов флавоноидов. Всего было обследовано 85 видов из различных регионов, из которых в 42 обнаружен лютеолин-7-О-глюкозид. Отмечены виды с высоким содержанием интересующего компонента и связь их с систематикой

рода, предложенной А. Скворцовым (1968). Авторами в эфирных фракциях из гербарных образцов листьев 71 вида Salix обнаружено наличие пяти аглико-нов: лютеолина, апигенина, кверцетина, мирицетина и кемпферола. Однако не приводятся данные о наличии агликонов диосметина, изорамнетина и рамне-тина, которые также были показаны для видов ивы некоторыми авторами (Клышев и др., 1978; Echhard, 1982; Кузышчова и др., 1992). Данные о наличии отдельных флавоноидных соединений в разных видах ивы встречаются также в монографиях и справочниках (Harborne, 1967; Пакудина, Садыков, 1970; Клышев и др., 1978; Harborne, Williams, 1982; Растительные ..., 1986). Согласно имеющимся к настоящему времени публикациям, в видах р. Salix L. найдены флавоноидные агликоны и гликозиды, принадлежащие к следующим классам: флавонолы, флавоны, флаваноны, халконы, процианидины, катехины и анто-цианы. Из индивидуальных веществ большое значение имеют физиологически активные нарингенин и его гликозиды, кверцетин и его гликозиды, а также лютеолин и его 7-О-глюкозид.

Следует отметить, что сведения о составе флавоноидов в листьях различных видов ивы большей частью получены на базе гербарных материалов и образцов, отобранных в различных эколого-географических зонах. Это затрудняет использование полученных данных в качестве банка хемотаксономиче-ских признаков, связанных со структурным и количественным составом флавоноидов. По этой причине часто состав полифенольных веществ изучался в отрыве от физиологического статуса растений - сырьевых источников. Следовательно, не рассмотрено в достаточной мере значение этих метаболитов для видов рода Salix L. в связи с его полиморфностью. Среди работ физиологического направления, касающихся полифенольных соединений ивовых, можно отметить лишь сообщение В.И. Кефели и Р.Х. Турецкой (1966). В ней авторы показали, что флавоноиды кверцетин и неидентифицированный флавоноловый гликозид являются специфическими природными ингибиторами фитогормо-нов, которые содержатся в хлоропластах и в цитоплазме клеток листа ивы Salix

rubra L. (гибрида S. purpurea x S. viminalis). Выяснено также влияние света на процессы образования фенольных соединений в клеточных структурах зеленой и этиолированной ивы. Авторы отметили, что в пропластидах этиолированных побегов фенолов совсем не содержалось. В хлоропластах весенних побегов обнаружили флавоноид, который отсутствует в осенний период. В этиолированном побеге не синтезируется флавоноид присущий зеленым побегам, однако присутствуют фенолкарбоновые кислоты. Отсутствие света подавляло синтез фенолов в пропластидах и тормозило образование флавоноидов в цитоплазме.

Изменчивость состава и содержания флавоноидов в листьях ивы трехты-чинковой в течение сезона вегетации изучали H.A. Кузьмичева и соавторы (1992). Этот вид рассматривался как один из наиболее распространенных во флоре Белоруссии и как перспективный источник препаратов Р- витаминного действия.

Образцы для исследования отбирали в фазы набухания и раскрытия почек, цветения, плодоношения, отрастания побегов. Отбор был осуществлен таким образом, чтобы можно было выявить общую закономерность сезонного накопления флавоноидов, особенности изменений состава в зависимости от пола, внутривидовой дифференциации, эколого-географического происхождения и климатических особенностей года. Рассмотрена сезонная динамика 13 идентифицированных флавоноидов из классов флавонолов и флавонов, причем содержание флавонолов составляло 88-90 % отн. суммы. Максимум содержания суммарных флавоноидов в листьях S. triandra L. spp. triandra (L.) и S. triandra spp. amygdalina (L.) наблюдали весной в молодых листьях и отметили увеличение содержания осенью, перед листопадом. Флавоновые гликозиды (лютеолин-7-О-глюкозид, диосметин-7-О-дигликозид), по данным H.A. Кузь-мичевой и соавторов (1992), в изучаемом виде ивы максимально накапливаются осенью, а в период цветения их содержание минимально. Характер изменения важнейшего компонента флавоноидов листьев и. трехтычинковой рутина в процессе развития растений такой же, как и суммы флавоноидов. Отличие за-

кточалось лишь в том, что весенний максимум более выражен по отношению к осеннему. Про межполовые различия в выводах ничего не сказано, однако высказано мнение о том, что половой диморфизм, внутриполовая дифференциация и эколого-географическое происхождение образцов на природу общей закономерности накопления флавоноидов в изучавшемся виде растений влияния не оказывают.

B.JI. Шелюто с соавторами (1986) также наблюдали динамику лишь одного компонента листьев - флавона лютеолин-7-О-глюкозида другого вида -S. acutifolia Willd. в связи с перспективой выделения препарата данного флаво-ноида. Сравнивали содержание названного соединения в различных органах (лист, стебель) растений из двух разных экотопов. Установили, что в стеблях (побегах) содержалось во все периоды отбора сырья небольшое количество интересующего вещества (0,09 %). В листьях максимальное содержание наблюдали в начале мая, при активном росте листьев. В последующие месяцы этот показатель незначительно снижался, практически оставаясь постоянным. Содержание лютеолин-7-О-глюкозида в растениях разных районов произрастания практически не варьировался.

Таким образом, данные по изменчивости содержания флавонового гли-козида в листьях двух видов ивы в зависимости от сроков отбора сырья не совпадают. Очевидно, недостаточно сравнительных данных по другим видам и по более широкому спектру веществ для определенных выводов, касающихся причин и значения сезонной изменчивости флавоноидов в листьях представителей р. Salix L.

Несколько полнее изучено накопление танидов разными видами ивы и влияние на этот процесс различных факторов. Причина внимания исследователей объясняется широким практическим применением танидов, получаемых из коры ивы, ввиду доступности источников сырья. В большинстве работ приводились данные по определению суммарного комплекса танидов при использовании различных методик анализа, причем сообщения по танидности ивняков

отечественной и европейской флоры появились уже в 20-х годах текущего столетия (Szafer, 1921; Якимов, 1926). К настоящему времени изучены показатели содержания танидов в коре разных видов ивы во многих регионах умеренных широт, однако недостаточно освещены вопросы накопления и динамики дубильных веществ в связи с половым диморфизмом у ив. На этот счет имеются противоречивые данные разных исследователей. Так, JI.A. Неверова (1971) при изучении содержания танидов в разнополых растениях некоторых дикорастущих видов в окрестностях Уральска обнаружила значительные различия между ними в аналитических данных. Женские особи разных видов накапливали та-ниды в коре ветвей в 1,5-7,5 раза больше, чем мужские. Этим же автором замечено, что в популяциях ивы, растущих на малоплодородных, грубозернистых и засоленных почвах преобладали мужские особи, а по мере улучшения условий произрастания увеличивалось количество женских особей. В других сообщениях (Субоч, 1985; Мазан, Булат, 1986) и в монографиях В.И. Парфенова, И.Ф. Мазана (1986) сравнительные данные содержания танидов в разнополых растениях видов р. Salix L. не выявляют существенных различий между мужскими и женскими особями по этому биохимическому показателю. Однако установлено совокупное влияние экологических факторов на танидностъ коры разных видов ивы, а также влияние отдельных факторов (Парфенов, Мазан, 1986).

На показатели танидности вида S. triandra L. авторами установлено достоверное влияние pH почвенного раствора, степени увлажнения, определяемой по уровню залегания почвенно-групповых вод и проточности почвенно-грунтовой воды. Высокодостоверным также признано влияние географического фактора. Степень гумусированности почвенного субстрата не оказывала влияния на танидность, равно как и степень освещенности местообитаний, при сравнении некоторых видов в различных условиях произрастания авторами монографии (Парфенов, Мазан, 1986) сделано заключение, что не лучшие почвы и не их богатство, а оптимальные условия местообитания способствуют

большему накоплению танидов в коре стебля видов Salix, то есть танидность вида зависит от соответствия условий произрастания потребностям его оптимального развития. Пороговые факторы, ограничивающие расселение вида во все не свойственные ему экотопы, определяют одновременно уровень его та-нидности.

Для ряда хозяйственно ценных видов ивы разными авторами изучались возрастная и сезонная динамика накопления танидов (Субоч, 1985; Мазан, Булат, 1986; Парфенов, Мазан, 1986; Субоч, 1988). При этом относительно характера органного распределения танидов у ив данные исследователей однозначны: наиболее значительное количество танидов накапливается в коре стебля и корня, несколько меньшее - в листьях. В других органах обнаруживаются лишь незначительные их количества (Неверова, 1970). После обработки собственных данных и учитывая имеющиеся публикации, В.И. Парфенов и И.Ф. Мазан (1986) пришли к выводу, что сравнение танидности разновозрастных растений может быть проведено лишь приблизительно, поскольку растение имеет кору различного возраста и кроме того влияние на результаты анализов может оказать индивидуальная изменчивость растений. Сравнение показателей танидности смешанных образцов коры разновозрастных экземпляров Salix cinerea, S. caprea, S. triandra и S. myrsinifolia не выявило достоверных различий между ними, в то время как у других авторов (Субоч, 1985) при сравнении образцов коры разного возраста имелись достоверные различия.

По данным большинства авторов, занимавшихся изучением накопления видами ивы танидов в различные периоды жизни, их содержание в коре стебля зависит от фазы развития растений. Однако по одним сообщениям (Смалюкас, 1967а; Неверова, 1970) максимумы накопления танидов наблюдались во время пробуждения растений и летом в июне-июле. По другим данным (Виленский, 1941) ива накапливает больше танидов во время зимнего покоя. В.И. Парфенов и И.Ф. Мазан (1986) исследовали особенности сезонной динамики накопления у трех фенологически различающихся групп: цветущих до облиствения (S.

саргеа, Б. стегеа), цветущих одновременно с облиствением (& тугйш/оНа), цветущих после облиствения (& ре1ап(1га). У всех изучавшихся видов авторы отметили повышение содержания танидов в фазу набухания и раскрытия почек. Во время цветения наблюдали резкое снижение содержания изучаемых веществ, а затем, начиная с фазы плодоношения, происходил постепенный подъем уровня танидности, достигавший максимума в период активного роста побегов (июнь - начало июля). По мере одревеснения побегов показатели танидности снова снижались, что было характерно также в период зимнего покоя. Общий характер динамики содержания танидов в коре ранне-, средне- и позднецветущих видов был сходным. При сравнении хода накопления танидов в различные по климатическим особенностям годы было показано, что при более раннем наступлении весны максимумы и минимумы накопления дубильных веществ в коре стебля приходились на более ранние календарные сроки; в более влажные сезоны у всех исследуемых видов содержание танидов было несколько выше по сравнению с более сухими сезонами. Тем не менее, общая закономерность сезонной изменчивости содержания танидов для большинства видов ивы соответствовала описанной выше.

Из просмотренного массива литературных данных к числу работ физиологического направления по танидам видов ивы можно отнести две, в которых рассматривались предполагаемые функции этой группы соединений. А.Л. Кур-санов (1947) изучал превращения дубильных веществ у ив в период весеннего роста молодых побегов и корней. Автором была разработана схема разделения дубильного комплекса растений на вещества простейшего строения - полифенолы, катехины, таннины и нерастворимые крупно-молекулярные соединения. Было установлено, что нормально в каждом растении присутствуют одновременно все фракции дубильных веществ, однако при старении либо механическом повреждении тканей происходит уплотнение простейших компонентов дубильного комплекса в более сложные.

Образцы коры, корней и побегов семи видов ивы были отобраны со свежесрезанных ветвей с покоящимися почками, со срезанных ветвей через десять дней после покоящихся в сосуде с водой (начало образования корней) и с ветвей, перенесенных после корнеобразования на 12-16 дней в темноту (хорошо развитые корни и этиолированные побеги). Для ускорения развития корней, срезанные ветви перед погружением в воду выдерживались несколько часов в растворе гетероауксина. Чтобы выяснить влияние света на состав и превращения дубильных веществ, этиолированные побеги затем вновь переносили на солнечный свет и через 6 дней анализировались. Во всех образцах помимо разных дубильных соединений определяли флороглюцин, гликозиды и сахара. Автором было выявлено, что перед развитием корней и побегов общее количество дубильных веществ в коре увеличивалось у разных видов ивы примерно в два раза по сравнению с периодом покоя за счет накопления растворимого таннина и нерастворимых форм дубильных веществ. Содержание же полифенолов и катехинов к началу развития побегов заметно снижалось. Новообразование дубильных веществ в коре сопровождалось их уплотнением (конденсацией). В работе показано, что конденсация фенольных веществ была обратимой, так как после развития корней и побегов дубильные вещества частично удалялись из коры, причем содержание конденсированных (адсорбированных) веществ и таннина уменьшалось, а содержание простых полифенолов увеличивалось. Вместе с тем, полученные результаты, по мнению А.Л. Курсанова (1947) показывали, что дубильные вещества передвигались в начале вегетации из коры в молодые побеги. Крупные молекулы танидов переходили в более простые соединения, что напоминает мобилизацию таких запасных материалов растений, как крахмал, белки и другие. Поведение флороглюцина - постоянного спутника и составной части конденсированных танидов - было аналогичным фракциям дубильного комплекса. Следовательно, таниды коры подвергались весной активным превращениям. Гликозиды полифенолов также к началу весеннего роста активно синтезируются, а затем, после развития корней и по-

бегов, их количество сильно снижается. Автор статьи высказал предположение, что в форме гликозидов полифенолы транспортируются в молодые ткани, где вместе с перешедшей туда частью катехинов могут служить для образования новых дубильных веществ. Количество Сахаров уменьшается в изучаемых участках коры в течение всего периода весеннего роста. Изучение этиолированных молодых побегов и корней показало, что в них содержится высокий процент низкомолекулярных веществ - полифенолов и катехинов. Содержание таннинов было сравнительно небольшим. Позеленение побегов при переносе этиолированных объектов к источнику света приводит к увеличению содержания в них, главным образом, таннина и адсорбированной фракции, в то время как полифенолы и катехины убывают. На свету происходит уплотнение дубильных веществ. В опытах на растениях видов ивы, in vivo полностью повторились результаты опытов со срезанными побегами. В связи с тем, что превращения дубильных веществ во время весеннего роста побегов были сходными у всех семи изучавшихся видов ивы, они были признаны автором типичными для данного периода вегетации. Все полученные данные, по мнению A.JI. Курсанова (1947), несомненно указывают на физиологическую активность дубильных веществ в растениях, которые в период весеннего роста ведут себя сходно с обычными запасными веществами типа крахмала, белков и пр.. Как последние названные группы веществ, дубильные соединения накапливаются в коре перед началом вегетации, распадаются на более простые соединения и передвигаются в зоны роста. Хотя физиологическая роль танидов остается неясной, их вряд ли можно рассматривать как отбросы растительных организмов. Автор признавал, что исчезновения или полного расходования дубильных веществ в опытах не наблюдалось, что их все же отличало от обычных запасных продуктов. Физиологическую роль танидов, по А.Л. Курсанову, "следует искать не в переходе их в вещества нефенольного типа, а в тех превращениях, которые происходят в самой группе этих соединений".

Е.Я. Рогинская и A.JI. Красинская (1986) изучали другую возможную функцию танидов в растениях - экологическую. Целью работы было определение содержания дубильных веществ в поврежденных и неповрежденных двумя видами листоедов листьев семи видов ивы, выращиваемых в условиях ботанического сада. Сбор образцов листьев проведен в период активной лис-тогрызущей деятельности насекомых в первой половине июля (вегетация после цветения).

Результаты определения содержания танидов показали, что неповрежденные листоедами листья ив отличались от поврежденных, причем в последних содержание изучаемой группы соединений несколько снижалось. Виды с относительно высоким содержанием танидов (и. мирзинолистная и и. корзиночная) были предпочтительными в пищевом рационе листоедов. Авторы сделали вывод о том, что таниды не являются защитными при повреждении листьев ив листоедами. Тем самым Е.Я. Рогинская и A.JI. Красинская показали, что таниды видов ивы не являются эффективной защитой от растительноядных в отличие от мнения других авторов (Swain, 1979). Следовательно, этот вопрос остался открытым и требует дальнейшего изучения, равно как и относительно физиологической роли других полифенолов в растениях р. Salix L..

Заключение диссертации по теме «Физиология и биохимия растений», Оразов, Олег Энверович

Выводы

1. Сравнительное исследование образцов листьев 21 вида рода ива Salix L., произрастающих на экспериментальном участке в одинаковых условиях, выявило значительные межвидовые различия в накоплении полифенолов.

2. Впервые обнаружены различия в накоплении флавоноидов в листьях женских и мужских растений в период конец цветения - начало плодоношения.

3. Анализ результатов изучения содержания флавоноидов и накопления конденсированных танидов в разные фазы развития растений, а также полученных данных о составе флавоноидов в листьях разных видов позволил высказать предположение об использовании в качестве предшественников биосинтеза конденсированных танидов в коре ветвей флавонолов листьев.

4. Показана связь газоустойчивости видов ивы с содержанием в их листьях флавонолов, и обосновано положение об участии этой группы полифенолов в детоксикации вредных для растений соединений (минеральных кислот, активных радикалов и др.), образующихся при проникновении в ткани листа газообразных поллютантов.

5. Установлены межвидовые различия в относительном содержании отдельных классов флавоноидов: в листьях двух форм ивы трехтычинковой преобладают флавонолы (производные агликонов кверцетина, изорамнетина и кемпферола), а в листьях ивы остролистной - флавоны (производные агликонов лютеолина и апигенина). В листьях изученных видов идентифицировано 13 индивидуальных соединений флавоноидной природы.

Заключение

Полифенольные соединения вторичного синтеза сосудистых растений продолжают привлекать внимание исследователей благодаря широкому спектру их физико-химических свойств и возможности разнопланового практического применения. Однако вопросы накопления и перераспределения этих соединений в надземных органах растений в связи с многофункциональной ролью разрешены не в полной мере и вследствие разнородности экспериментального материала остаются иногда дискуссионными. К таковым можно отнести участие полифенолов в половой дифференциации и половом размножении двудомных растений и их вклад в защитные и адаптивные механизмы растений (Мс Clure, 1975; Иванчева, Кутева, 1992; Носов, 1994).

Использование ивовых в качестве объектов исследования в данной работе было обусловлено тем, что они, во-первых, являются двудомными растениями с довольно четкими различиями между разнополыми особями по ряду физиологических и морфологических характеристик (Парфенов, Мазан, 1986). Во-вторых, ивы накапливают в надземных органах различные фенольные соединения и их производные, значение которых для синтезирующих эти вторичные метаболиты растений еще не выяснено (Устюжанин, 1984; Кузьмичева, 1991 б и др.). В-третьих, некоторые виды p. Salix L. обладают ярко выраженными регенерационными свойствами, а также способностью успешно адаптироваться к техногенной среде и воздействию ряда стрессовых факторов (Jam-rich et al., 1989; Кулагин, 1991).

Ввиду того, что в близких условиях обитания фитохимически исследовано лишь небольшое число видов обширного рода ива, необходимо было провести количественно сравнительную оценку возможности разных видов ивы к биосинтезу и накоплению полифенолов. Результаты анализа образцов листьев 21 вида p. Salix L., произрастающих в сходных условиях обитания, показали значительные межвидовые различия в количественном накоплении полифенольных соединений. Очевидно, что в сравнимых условиях выявленные различия являются генетически обусловленными Согласно полученным данным (табл. 1), эти особенности не связаны с секционной систематикой рода ива (разработанной А.К. Скворцовым, 1968).

На следующем этапе нашей работы, при более подробном изучении сезонного накопления и перераспределения в надземных органах таких биогенетически связанных веществ, как флавоноиды и таниды, был выявлен ряд интересных фактов. Для всех рассматриваемых видов наибольшее количественное содержание флавоноидов отмечено в мае, в фазы конец цветения - начало плодоношения (табл. 3, рис. 3). В ходе вегетации содержание флавоноидов в листьях разных видов ивы снижается с разной степенью интенсивности: чем относительно выше исходный показатель для вида, тем более выражено его снижение для этого вида. Исключение представляла изменчивость содержания флавоноидов у ивы трехтычинковой формы двуцветной (рис. 3), для которой зафиксировано некоторое увеличение количества суммарных флавоноидов начиная с первых чисел августа, что, на наш взгляд, может быть объяснено более ранним по сравнению с остальными видами завершением активного сезона вегетации и подготовкой растений к сбрасыванию листьев. При этом, как известно, происходит изменение пигментного состава листьев и возможно накопление некоторых форм флавоноидов (Бриттон, 1986). Отметим, что среди пяти отобранных для детальных исследований видов ивы в равных условиях произрастания и на одинаковых фазах развития наиболее высокое содержание суммарных флавоноидов в листьях проявляет и. остролистная & асиИ/оНа

Учитывая известное из литературных источников положение, что конденсированные дубильные вещества коры в качестве основы структур молекул включают мономерные флавоноиды, синтезирующиеся в листьях (Блажей, Шутый, 1977), нами параллельно с изучением флавоноидных соединений проведены количественные определения танидов коры в течение сезона вегетации. Показано, что у части видов ивы, в том числе у и. остролистной и двух форм и. трехтычинковой, максимальное накопление танидов в коре ветвей происходило в два момента: как в начале, так и в конце сезона вегетации. После плодоношения происходило снижение уровня содержания дубильных соединений, наиболее выраженное в период отрастания побегов. Это явление, по-видимому, связано с тем, что в период активного роста побегов предшественник полифенольных соединений - аминокислота фенилаланин - в большей мере расходуется на образование различных белковых структур, а не на синтез вторичных метаболитов, что согласуется с концепцией У.В. Маргна (1990) об утилизации фенилаланина в растениях. Этим также объясняется и обнаруженное снижение уровня накопления флавоноидов в период после плодоношения растений. Для другой группы видов ивы, к которой мы отнесли и. серую и и. прутовидную, весной содержание танидов было заметно ниже, чем осенью, в конце вегетации. По-видимому, биопродукция и накопление танидов в коре ветвей зависит от как принадлежности к определенному виду или форме, так и соответствия условий произрастания биологическим потребностям определенных видов ивы.

При рассмотрении нами возможных функциональных свойств флавоно-идных соединений, синтезирующихся в листьях видов ивы, было проведено углубленное исследование их структурно-группового состава в изучаемых объектах. Установлено, что в равных условиях произрастания состав и соотношение флавоноидов листьев и. трехтычинковой значительно отличается от таковых в листьях и. остролистной (табл. 9, 10). Для обеих форм и. трехтычинковой характерно количественное преобладание флавоноидов из класса флаво-нолов - кверцетина и его гликозидов изокверцитрина и рутина. В составе флавоноидов листьев и. остролистной количественно преобладают соединения из менее окисленного класса флавоны, главным образом лютеолин и его 7-0-глюкозид. В трех исследованных по составу флавоноидов видах качественный спектр этих соединений весьма широк и представлен более чем 10 соединениями, что может свидетельствовать, на наш взгляд, об их немаловажном значении для растений - продуцентов полифенолов.

В связи с отсутствием литературных данных об изменчивости содержания флавоноидов в ивах с учетом полового диморфизма, мы взяли в качестве объекта изучения листья разнополых клонов наиболее интересных в практическом аспекте видов и форм ивы: и. остролистной, и. трехтычинковой ф. одноцветной и и. трехтычинковой ф. двуцветной. При сравнении динамики накопления суммарных флавоноидов в листьях растений мужского и женского пола установлено, что в фазы конец цветения и начало плодоношения мужские растения одного вида содержат флавоноидов на 15-20 % вес. больше, чем женские растения (табл.5, рис. 5-7). Ввиду того, что затем в ходе сезонного развития эти достоверные различия постепенно нивелируются, мы полагаем, что обнаруженная тенденция, вероятнее всего, связана с половым признаком растений и необходимостью участия части образуемых в листьях флавоноидных веществ в процессах полового размножения.

Сравнительное изучение динамики накопления конденсированных дубильных соединений в коре побегов растений мужского и женского пола пяти видов ивы не проявило достоверных различий по этому показателю между разнополыми особями, что согласуется с большинством из известных современных сообщений по ивовым (Субоч, 1985; Мазан, Булат, 1986; Парфенов, Мазан, 1986; Субоч, 1988 и др.). Полученные результаты показывают, что образование конденсированных полифенолов - танидов - не связано с половой детерминацией двудольных растений и определяется исключительно взаимодействием генетического и средового факторов.

Интересно было проследить концентрационную взаимосвязь в направлении биосинтеза флавоноидов и танидов. Используя полученные данные по содержанию флавоноидов в листьях и танидов в коре ветвей в ходе одного и того же периода вегетации, построены кривые зависимости накопления конденсированных дубильных веществ от уровня содержания их биосинтетических предшественников флавоноидов (рис. 9-11). Эти кривые для обеих форм и. трехтычинковой имеют точки перегиба при определенных величинах в содержании флавоноидов, которые заметно различаются у мужских и женских растений, но происходят в одну фазу развития - фазу вегетации после плодоношения. По нашему мнению, именно в этот период интенсифицируются процессы поликонденсации флавоноидов, которые приводят к увеличению содержания танидов. Для разнополых растений и. остролистной таких различий выявить не удалось, к тому же в ходе вегетации у представителей этого вида происходит синхронное снижение уровней содержания как флавоноидов, так и танидов.

Одно из возможных оснований к объяснению столь выраженных межвидовых отличий можно найти, используя полученные данные о структурном составе флавоноидов листьев трех видов ивы, которые в сравнительном режиме были подвергнуты углубленному изучению. Оно может заключаться в том, что для обеих форм и. трехтычинковой основной вклад в суммарное содержание флавоноидов вносят соединения из класса флавонолов, которые могут служить предшественниками синтеза конденсированных танидов. В составе флавоноидов и. остролистной преобладают соединения из класса флавонов, которые, по-видимому, не являются биосинтетическими предшественниками дубильных соединений. Танидов в коре ветвей и. остролистной содержится поэтому значительно меньше, чем в коре ветвей и. трехтычинковой, и их синтез и накопление происходит значительно позднее. Таким образом, впервые показано, что биопродукция танидов в коре ивы находится в зависимости от состава флавоноидов в её листьях.

В связи с развитием промышленности и расширением зон техногенных нагрузок на экосистемы актуальным является определение механизмов газоустойчивости растений. По мнению В.В. Полевого (1989), в отличие от других защитных реакций газоустойчивость не могла быть выработана в ходе эволюционного развития, так как источник стрессового фактора возник относительно недавно благодаря деятельности человека. Соответственно, защиту растений от газообразных токсикантов должны были взять на себя определенные клеточные структуры, либо химические соединения, у которых, очевидно, при этом появилась новая функция. Исследователями рассмотрены возможные морфологические механизмы защиты растений и возникающие при длительных воздействиях газообразных токсикантов изменения в покровных тканях и образованиях ассимилирующих органов, такие как образование утолщенных листовых пластин и слоя кутикулы, уменьшение листовой поверхности и увеличение числа устьиц и др. (Беляева, Кузнецов, 1986; Peanz et al., 1987; Заки-ров и др., 1990). Были отмечены также изменения, происходящие на биохимическом уровне, которые направлены на ускорение обменных процессов за счет активирования ферментных систем (Сарсенбаев, Полимбетова, 1986; Babush-kina, Guseva, 1992; Kangasjarwi et al., 1994). При сравнении различных по газоустойчивости видов выяснено, что после воздействия токсикантов у наиболее газоустойчивых с большей скоростью проходят репарационные процессы и более устойчиво поддерживается синтез важнейших метаболитов (Сяргейчык, 1991). Определены и некоторые повышающие газоустойчивость факторы (оптимизация минерального питания, закалка семенного материала) (Николаевский, Харчистова, 1987) и даже механизмы воздействия ряда широко распространенных токсичных газов. Однако процессы детоксикации и утилизации образующихся в растительных клетках продуктов фумигации высокими концентрациями поллютантов, на наш взгляд, изучены не достаточно.

По данным Кангасьярви и соавторов (Kangasjarwi et al., 1994), активность пероксидазы и полифенолоксидазы напрямую зависит от концентрации токсичных газов, а также их смесей. Поэтому мы полагаем, что после воздействия таких газов могут изменяться состав и содержание образуемых с помощью этих ферментов полифенолов, из которых важнейшими в листьях являются флавоноиды. Последние, благодаря упомянутым ранее свойствам, и могут быть потенциально детоксикантами. Для проверки такой гипотезы были со^ поставлены данные по составу флавоноидов в листьях четырех видов ивы с данными по относительной устойчивости их побегов к воздействию различных концентраций токсичных газов. Установлено, что при воздействии всех испытанных газов устойчивость к повреждению листовой поверхности тем выше, чем значительнее содержание в листьях данных видов флавоноидов из класса флавонолы. В ивах к таким соединениям относятся производные кверцетина и кемпферола. Эта закономерность была неоднократно проверена экспериментально на имеющимся растительном материале и положена в основу полученного в соавторстве с сотрудниками лаборатории лесоведения Института биологии УНЦ РАН патента на изобретение РФ (Никитина и др., 1997).

Таким образом, результаты выполненной работы указывают на расширение спектра возможных функций некоторых полифенолов, которые могут быть реализованы через участие в половом размножении, либо при воздействии неблагоприятных условий произрастания, связанных с газообразными загрязнителями. Найденная зависимость относительной газоустойчивости видов ивы от содержания в их листьях соединений флавоноидной природы, по существу, экспериментально подтверждает предполагаемое некоторыми исследователями приспособительное или адаптогенное значение флавоноидов (Минаева, 1978; Кузьмичева, 1991 б; Жибоедов, 1994).

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Оразов, Олег Энверович, 1998 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Абышева Л.Н. Содержание флавоноидных соединений в зависимости от обеспеченности растений бором: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - М., 1973. -24 с.

Азовцев Г.Р. Синтез фенольных веществ в кровохлебке аптечной в связи с её экологией // Биологически активные соединения растений Сибирской флоры. - Новосибирск: Наука, 1974. - С. 33-45.

Акназаров O.A. О роли фенольных соединений в повышенной устойчивости растений к экстремальным условиям высокогорий Памира // Всесоюз. конф. "Проблемы и пути повышения устойчивости растений к экстремальным условиям среды в связи с задачами селекции" - Тез. докл. Ч. 1. Устойчивость растений к экстремальным условиям среды. - Л., 1981. - С. 171.

Анисимов В.В. Реакция растений конопли на фотопериодическое воздействие // Сб. трудов аспирантов и молодых научных сотрудников. Л.: ВИР, 1967. - Т. 8, № 12. - С. 207-212.

Анисимов М.М., Супрунов Н.И., Прокофьева Н.Г. Влияние некоторых соединений, выделенных из растений сем. Araliaceae, на биосинтез белка // Растительные ресурсы. - 1972. - Т. 8, вып. 3. - С. 378-380.

Арнаутова А.И., Сергейчик С.А., Ходасевич Э.В. и др. Влияние газообразных загрязнителей атмосферы на ультраструктуру хлоропластов древесных растений // Изв. АН СССР. Сер. биол. - 1990. - № 5. - С. 792-796.

Бандюкова В.А., Аванесов Э.Г. О строении метоксилированных фла-воноидов // Химия природ, соедин. - 1971. - № 3. - С. 259-265.

Барабой В.А. Биологическое действие растительных фенольных соединений. - Киев: Наукова думка, 1976. - 260 с.

Барахтенова Л.А., Николаевский B.C. Влияние сернистого газа на фотосинтез растений. - Новосибирск: Наука, 1988. - 86 с.

Баталов A.A., Кулагин А.Ю. Санитарно-защитные функции лесных насаждений и проблема оптимизации условий сельскохозяйственного производства в промышленных районах Башкортостана // Дендроэкология: техногенез и вопросы лесовосстановления. - Уфа: Гилем, 1996. - С. 9-23.

Беляева Л.В., Кузнецов М.И. Влияние промышленных газов на некоторые особенности анатомического строения листьев древесных растений // Науч. тр. Моск. лесотехн. ин-та. - 1986. - № 184. - С. 69-71.

Бернье Ж., Кине Ж.-М., Сакс Р. Физиология цветения. - М., 1985. - Т. 1. -С. 159-173.

Блажей А., Шутый Л. Фенольные соединения растительного происхождения. - М.: Мир, 1977. - 239 с.

Бленда В.Ф. Фенольные соединения плодов яблони и их биологическая активность: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - Киев, 1972. - 29 с.

Боброва А.Д. Биологически активные вещества кормовых растений природной флоры Кавказа, интродуцируемых в лесостепи УССР: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - Киев, 1973. - 27 с.

Бондаренко А.И. Влияние пониженной температуры на содержание биологически активных веществ в изолированных листьях донника лекарственного // Биологически активные вещества в жизни растений и животных. -Минск: Высшая школа, 1973. - С. 71-74.

Бондаренко В.Г. Исследование биологически активных соединений некоторых представителей семейств Asteraceae и Salicaceae: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - М., 1980. - 20 с.

Ботанико-фармакогностический словарь: Справочное пособие / К.Ф. Блинова, H.A. Борисова, Г.Б. Гортанский и др.; Под ред. К.Ф. Блиновой, Г.П. Яковлева - М.: Высшая школа, 1990. - 272 с.

Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. - М.: Мир, 1986. - 422 с.

Виленский Е.Х. Дубильные ивы и их рациональное использование. - М., Л., 1941.-80 с.

Воскресенская Н.П. Принципы фоторегулирования метаболизма растений и регуляторное действие красного и синего света // Фоторегуляция метаболизма и морфогенеза растений. - М.: Наука, 1975. - С. 16-36.

Воскресенская Н.П. Фоторегуляторные аспекты метаболизма растений // XXXVII Тимирязевские чтения. - М.: Наука, 1979. - С. 48.

Второва В.Н., Пьявченко Н.И. Влияние промышленных выбросов на растительный покров северных лесных экосистем // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду: Матер. Всес. конф.. Звенигород, янв. 1985.-М., 1987.-С. 143-147.

Георгиевский В.П., Комиссаренко Н.Ф., Дмитрук С.Е. Биологически активные вещества лекарственных растений. - Новосибирск: Наука, 1990. -336 с.

Гершкович И. Генетика. - М.: Наука, 1968. - 701 с.

Гёрёг Ш. Количественный анализ стероидов. - М.: Мир, 1985. - 504 с.

Государственная фармакопея СССР: Вып. 1. Общие методы анализа / МЗ СССР. - 11-е изд., доп. - М.: Медицина, 1987. - 366 с.

Гринкевич Н.И., Иванова И.А. Гречиха окаймленная (Fagopyrum emar-ginatum) - новый источник рутина // Фармация. - 1970. - № 1. - С. 32-36.

Гродзинский A.M., Мороз П.А. Аллелопатическая роль фенольных веществ // Тез. докл. симпозиума по физиологии и биохимии фенольных соединений растений. - Тарту, 1972. - С. 19-21.

Гунар В.И., Стратийчук М.А. Современное состояние производства витаминов в СССР и перспективы их развития из растительного сырья // Витаминные растительные ресурсы и их использование. - М.: Изд-во МГУ, 1977. -С. 6-27.

Дервиз-Соколова Т.Г. Жизненные формы ив северо-востока СССР // Бо-тан. журнал. - 1982. - Т. 67, № 7. - С. 975-982.

Джапаридзе Л.И. Пол у растений. - Тбилиси: Мецниереба, 1965. - 4.2. -

302 с.

Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействиям (Методическое руководство). - Л.: ВИР, 1988. - 227 с.

Достанова Р.Х. Влияние засоления среды на характер изменения флавоноидов у гороха // Тез. докл. 2-го ВБС (секция 18). - Ташкент: ФАН, 1969. -С. 90-91.

Достанова Р.Х. Особенности фенольного комплекса растений в условиях засоления среды // Тез. докл. 5-го Всесоюзн. симпозиума по фенольным соединениям. Таллин, 22-24 сентября 1987 г. - Таллин, 1987. - С. 38-39.

Дочинжер JI.C. Атмосферные загрязнители и их влияние на листья лесных деревьев // Взаимодействие лесных экосистем и атмосферных загрязнителей. 4.1. - Таллин: АН ЭССР, 1982. - С. 48-75.

Дурмишидзе C.B., Шалашвили А.Г. Усвоение и превращение кверцетина корнями высших растений // Докл. АН СССР. Сер. биол. - 1968. - Т. 181, № 6.-С. 1489-1491.

Дурмишидзе C.B., Шалашвили А.Г. Расщепление (+)-катехина в корнях растений // Сообщ. АН ГССР. - 1973. - Т. 71, № 1. - С. 209-211.

Жибоедов П.М. Содержание флавоноидов в травянистых растениях в условиях Кольского Севера // Физиология адаптогенеза растений на Крайнем Севере РАН, Кольский научный центр, Полярно-альпийский ботанический сад-институт. - Апатиты, 1994. - С. 12-24.

Загоскина Н.В., Запрометов М.Н. Некоторые аспекты регуляции фенольного метаболизма в каллусных культурах чайного растения // Тез. докл. 5-го Всесоюзн. симпозиума по фенольным соединениям. Таллин, 22-24 сентября 1987 г. - Таллин, 1987. - С. 48-49.

Закиров П.К., Гиршевич Е.И., Ташмухамедова 3.3. Некоторые диагностические признаки устойчивости растений в техногенных условиях // Узб. биол. ж. - 1990. -№ 1. - С. 32-35.

Запесочная Г.Г. Структурный анализ природных флавоноидных гликозидов и их ацилпроизводных // Состояние и перспективы исследований

биологически активных веществ из растений и создание на их основе новых лекарственных препаратов. Сб. науч. тр. ВИЛР. - М.: ВИЛР, 1983. - С. 53-77.

Запрометов М.Н., Колонкова C.B. Хлоропласты как место синтеза водорастворимых фенольных соединений в растительной клетке // Материалы 1-го Всесоюзн. симпозиума по фенольным соединениям. Москва, 14-17 декабря 1968 г. - М.: Наука, 1968. - С. 175-180.

Запрометов М.Н. Образование и функции фенольных соединений в высших растениях // Журн. общей биол. - 1970. - Т. 31, № 2. - С. 201-220.

Запрометов М.Н. Некоторые проблемы биосинтеза флавоноидов // Тез. докл. семинара по физиологии и биохимии фенольных соединений. - Тарту, 1972.-С. 3-4.

Запрометов М.Н. О биосинтезе фенольных соединений // Фенольные соединения и их физиологические свойства. Мат-лы 2-го Всесоюзн. симпозиума по фенольным соединениям. Алма-Ата, 17-21 мая 1971 г. - Алма-Ата: Наука, 1973. - С. 7-22.

Запрометов М.Н. Основы биохимии фенольных соединений. - М.: Высшая школа, 1974. - 214 с.

Запрометов М.Н. Фенольные соединения. - М.: Наука, 1993 а. - 272 с.

Запрометов М.Н. Специализированные функции фенольных соединений в растениях // Физиология растений. - 1993 б. - Т.40, № 6. - С. 921-931.

Иванов H.H. О биохимических различиях пола // Успехи биол. химии. -1935.-Т. 11.-С. 164-202.

Иванчева C.B., Кутева М.К. Исследования полифенольного состава некоторых древесных лекарственных растений в условиях атмосферного загрязнения // 3 Укр. конф. по мед. ботан.: Тез. докл. 4.1/ АН Украины. Центр, ботан. сад, 1992.-С. 63-64.

Калантырь М.С. Восстановление семенной плодовитости эйкомии // Агробиология. - 1947. - № 2. - С. 87-97.

Кемертелидзе Э.П., Георгиевский В.П. Физико-химические методы

анализа некоторых биологически активных веществ растительного происхождения. - Тбилиси: Мецниереба, 1977. - 223 с.

Кефели В.И., Турецкая Р.Х. Локализация природных фенольных ингибиторов в клетках листьев ивы // Докл. АН СССР. - 1966. - Т. 170, № 2. - С. 472-475.

Кефели В.И. Биохимия гормонов растений // Успехи биол. химии. - М.: Наука, 1981. - Т.32. - С. 221-251.

Кефели В.И. Природные ингибиторы роста // Физиология растений. -1997. - Т. 44, № 3. - С. 471-480.

Киселева A.B., Васильева JI.B. Флавоноловый состав володушки золотистой в связи с её возрастными состояниями // Тез. докл. 5-го Всесоюзн. симпозиума по фенольным соединениям. Таллин, 22-24 сентября 1987 г. - Таллин, 1987.-С. 59-60.

Киселева A.B., Волхонская Т.А., Киселев В.Е. Биологически активные вещества лекарственных растений Южной Сибири. - Новосибирск: Наука, 1991.-136 с.

Клышев Л.К., Бандюкова В.А., Алюкина Л.С. Флавоноиды растений (распространение, физико-химические свойства, методы исследования). -Алма-Ата: Наука, 1978. - 220 с.

Клышев Л.К., Приходько Л.С.. Достанова Р.Х. Регуляция метаболизма растений при засолении среды. - Алма-Ата: Наука, 1975. - 120 с.

Козюкина Ж.Т., Тарасенко Е.В. Некоторые эколого-биохимические особенности начальных фаз развития растений в условиях загрязнения атмосферы // Интродукция и экспериментальная экология растений. - Днепропетровск, 1983.-С. 122-132.

Компанцев В.А., Шинкаренко А.Л. Флавоноиды Salix purpurea II Химия природ, соедин. - 1968. - № 6. - С. 380-381.

Красновский A.A., Михайлова Е.С. Восстановление цитохрома С в присутствии хинонов; действие света // Докл. АН СССР. - 1973. - Т. 212, № 1. - С. 237-239.

Кузнецова М.А. Лекарственное растительное сырье и препараты. - М.: Высшая школа, 1987. - 191 с.

Кузьмичева H.A. Анализ изменчивости содержания флавоноидов и морфологических показателей у ивы трехтычинковой (Salix triandra L.) / Ви-теб. мед. ин-т. - М., 1991а. - 18 с. - Деп. в ВИНИТИ 30.09.91, № 3839-В 91.

Кузьмичева H.A. Оценка адаптивной значимости флавоноидов по уровню их изменчивости в листьях ивы белой (Salix alba L.) / Витеб. мед. ин-т. -М.,19916. - 9 с. - Деп. в ВИНИТИ 30.09.91, № 3840-В 91.

Кузьмичева H.A., Шелюто В.Л. Лютеолин-7-О-галактозид из листьев Salix acutifolia Willd. / Витеб. мед. ин-т. - М., 1991в. - 7 с. - Деп. в ВИНИТИ 30.09.91, №3841-В 91.

Кузьм1чова H.A., Шалюта У.П. Храматаспектрафотометрычнае вызна-чэнне флавано!дау у лющ вщау роду Salix L. // Весщ АН Беларусь Сер. б1ял. н. - Минск: Навука i техшка, 1992а. - № 3-4. - С. 14-18.

Кузьм1чова H.A., Мазан 1.Ф., Булат B.C. Сезонная дынамика назапаш-вання флаванощау у л ютах вярбы трохтычынкавай (Salix triandra L.) // Весщ АН Беларусь Сер. б1ял. н. - 1992 б. - № 5-6. - С. 23-28.

Кулагин А.Ю. Некоторые экологические особенности двух форм ивы трехтычинковой // Экология. -1981,- №5. - С. 80-83.

Кулагин А.Ю. О регенерационных способностях древесных растений в связи с антропотолерантностью // Экологические и физиолого-биохимические аспекты антропотолерантности растений. - Таллин: АН ЭССР, 1986 а. - С. 49.

Кулагин А.Ю. Особенности вегетативного размножения некоторых видов ив в связи с лесовосстановлением в техногенных ландшафтах // Мониторинг лесных экосистем. - Каунас, 1986 б. - С. 176-277.

Кулагин А.Ю. Регенерационные способности и экологическая видоспе-цифичность ив // Экология. - 1991. - № 6. - С. 3-6.

Кулагин А.Ю. Ивы: техногенез и проблемы оптимизации нарушенных ландшафтов. - Уфа: Гилем, 1998. - 193 с.

Кулагин Ю.З. Индустриальная дендрология и прогнозирование. - М.: Наука, 1985. - 120 с.

Курсанов A.JT. Превращения дубильных веществ у ив в период весеннего роста // Биохимия. - 1947. - Т. 9, вып. 6. - С. 322-335.

Курсанов A.JI. Синтез и превращения дубильных веществ в чайном растении. / VII Баховское чтение. - М.: Наука, 1952. - С. 52.

Куцык A.B., Рыбаченко А.И., Воловик В.Г., Куцык П.Г. Спектрофото-метрическое определение суммы флавоноидов и флавоноидных гликозидов в корневищах и корнях шлемника байкальского // Химико-фармац. журн. - 1994. -№ 4. - С. 45-47.

Ламан H.A. Фенольные соединения желтого люпина и изменение их содержания под влиянием некоторых гербицидов // Фенольные соединения и их физиологические свойства. Материалы 2-го Всесоюзн. симпозиума по феноль-ным соединениям. Алма-Ата, 17-21 мая 1971 г. - Алма-ата: Наука, 1973. - С. 69-72.

Ламан H.A., Поплавская P.C. Содержание флавоноидов в листьях ячменя в зависимости от спектрального состава света // Тез. докл. 5-го Всесоюзн. симпозиума по фенольным соединениям. Таллин, 22-24 сентября 1987 г. -Таллин, 1987.-С. 74.

Лапа И.К. Некоторые показатели, характеризующие половой диморфизм у осины // Вопросы ботаники. - Нальчик, 1980. - С. 95-102.

Лекарственные растения в научной и народной медицине. - Саратов: СГУ, 1978.-359 с.

Лукнер М. Вторичный метаболизм у микроорганизмов, растений и животных. - М.: Мир, 1979. - 548 с.

Львова И.Н. Пол у растений. - М.: МГУ, 1963. - 56 с.

Львова И.Н., Баханова С.Г. Влияние качества света на рост и развитие растений огурца // Морфогенез растений. - М.: МГУ, 1961. - Т. 2. - С. 79-83.

Львова И.Н., Баханова С.Г. Биологический контроль за развитием и ростом растений дыни. Биологический контроль в сельском хозяйстве. - М.: МГУ, 1962.-38 с.

Ляшенко Н.И., Солодюк Г.Д. Фенольный обмен в различных органах хмеля в зависимости от условий минерального питания // Тез. докл. 5-го Все-союзн. симпозиума по фенольным соединениям. Таллин, 22-24 сентября 1987 г. - Таллин, 1987. - С. 83-85.

Мазан И.Ф. Внутривидовая изменчивость, эколого-фитоценотические и хемотаксономические особенности видов рода Salix L. Белоруссии: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - Минск, 1982. - 21 с.

Мазан И.Ф., Булат B.C. Заканамернасщ сезоннай дынамш назапашван-ня ташдау у кары вербау (Salix L.) // Весщ АН Беларусь Сер. 61'ял. н. - 1986. -№ 2. - С. 3-6.

Малютина Е.Г. О причинах изменения пола у Salix triandra f. guadrivalis // Бюл. гл. ботан. сада АН СССР. - 1973. - Вып. 88. - С. 59-61.

Маргна У. В. Взаимосвязь биосинтеза флавоноидов с первичным метаболизмом растений // Итоги науки и техники. Сер. биологическая химия. -М.: ВИНИТИ, 1990. - Т. 33. - С. 1 -176.

Маргна У., Лаанест Л., Маргна Э., Оттер М., Вайнъярв Т. Влияние эндогенного азота на накопление флавоноидов в проростках гречихи // Изв. АН ЭССР, сер. биол. - 1974. - Т. 23, № 4. - С. 704-705.

Мауриня Х.А., Берзиня-Берзите Р.В. Взаимосвязь между окислительно-восстановительными процессами в растениях и их сексуализацией // Научн. тр. Всесоюзн. селекционно-генетического ин-та. - Одесса,1974. - Т.П. - С. 116121.

Метлицкий JI.B. Место и роль фенольных соединений в явлениях фито-иммунитета // Тез. докл. 2-го симпозиума по фенольным соединениям. - Алма-Ата: Наука, 1970. - С. 104-105.

Метлицкий JI.B., Озерцковская O.JI. Фитоалексины. - М.: Наука, 1973. - 176 с.

Мигаль Н.Д., Жатов А.И. Изучение процессов формирования пола у конопли // С.-х. биология. - 1969. - Т. 4, № 3. - С. 387-393.

Мийдла Х.И. Влияние условий произрастания на биосинтез фенольных соединений в корнях яблони и на выделение их в почву // Основы химического взаимодействия растений в фитоценозах. - Киев: Наукова думка, 1972. - С. 8182.

Минаева В.Г. Флавоноиды в онтогенезе растений и их практическое использование. - Новосибирск: Наука, 1978. - 254 с.

Минаева В.Г. Метаболизм флавоноидов и эволюция сосудистых растений // Тез. докл. 5 Всесоюз. симпозиума по фенольным соединениям. - Таллин, 1987. - С. 95-96.

Минина Е.Г. Физиологические основы техники внесения удобрений // Тр. ВИУА. - 1935. - Т. 8. - С. 75-133.

Минина Е.Г. Сдвиги пола у растений // Бюл. ВАСХНИЛ. - 1936. - № 9. -С. 39-40.

Минина Е.Г. Значение возраста для определения пола растений // Докл. АН СССР.- 1949. - Т. 49, № 1. - С. 93-96.

Минина Е.Г. Смещение пола у растений воздействием факторов внешней среды. М.: Изд. АН СССР, 1952. - 199 с.

Минина Е.Г. Определение пола у лесных древесных растений // Тр. Инта леса АН СССР. - 1960. - Т.47. - С. 76-161.

Минина Е.Г., Кушниренко C.B. Роль листьев в сексуализации растений // Докл. АН СССР. - 1949. - Т.64, №2. - С.261-264.

Минина Е.Г., Ларионова H.A. Морфогенез и проявление пола у хвойных. М.: Наука, 1979. - 215 с.

Минина Е.Г., Тылкина Л.Г. Физиологическое изучение действия газов на сексуализацию растений // Докл. АН СССР. - 1947. - Т.55, №2. - С. 162-172.

Морган Т.Г. Развитие и наследственность. М.,Л.: Биомедгиз, 1937. -

285 с.

Музафаров E.H. Участие флавоноидов в энергетическом обмене хло-ропластов // III съезд Всерос. о-ва физиологов растений, Санкт-Петербург, 2429 июня 1993 г. - СПб, 1993. - Т. 2. - С. 169.

Музафаров E.H., Акулова Е.А., Иванов Б.Н., Рузиева Р.Х. Ингибирова-ние кверцетином электронного транспорта и фосфорилирования в хлоропла-стах // Молек. биология. - 1978. - Т. 12, вып. 1. - С. 100-107.

Муравьева Д.А. Фармакогнозия. - М.: Медицина, 1978. - 657 с.

Насудари A.A. Изучение химического состава ивы козьей из флоры Азербайджана и действие ее препаратов на сердечно-сосудистую систему в эксперименте // Растительное сырье Азербайджана. - Баку: ЭЛМ, 1971. - С. 123-131.

Насудари A.A., Компанцев В.А., Шинкаренко А.Л., Оганесян Э.Т. О новом флавон-биозиде из Salix caprea L. // Химико-фарм. журнал. - 1970. - № 1. -С. 40.

Насудари A.A., Компанцев В.А., Оганесян Э.Т., Шинкаренко А.Л. Лю-теолин-7-гликозид из листьев Salix caprea L. // Химия природн. соедин. -1972. -№3.- С. 392-393.

Неверова Л.А. Геоботаническая характеристика ивняков Северного При-каспия в связи с танидностью и биоэкологическими особенностями основных ценозообразователей: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - Свердловск, 1970. -34 с.

Неверова JI.A. Соотношение разнополых особей и содержание в них та-нидов у некоторых видов ивы в окрестностях Уральска // Растительные ресурсы. - 1971. - Т. 7, вып. 1. - С. 77-80.

Никитина B.C., Оразов О.Э., Кулагин А.Ю., Баталов A.A. Способ отбора образцов ивы, устойчивых к газообразным загрязнителям. Патент РФ № 2094980. Опубл. 10.11.1997. Бюлл. изобр. № 31.

Николаевский B.C., Харчистова Е.А. Влажность воздуха и газоустойчивость растений // Охрана лесных экосистем и рациональное использование лесных ресурсов. Секция 1. Защита леса и охрана живой природы (20-22 октября 1987): Тез. докл. - М.: МЛТИ, 1987.-С. 10-11.

Носов A.B. Функции вторичных метаболитов растений in vivo и in vitro II Физиология растений. - 1994. - Т. 41, № 6. - С. 873-878.

Опарин А.И. Зеленый дыхательный пигмент Helianthus annuus // Изв. Российск. Акад. наук. Сер. 6. - 1922. - Т. 26. - С. 535-546.

Пакудина Э.Л., Садыков A.C. Распространение в растениях и физико-химические свойства флавонов, флавонолов и их гликозидов. - Ташкент: ФАН, 1970.-94 с.

Палладии В.И. Распространение и образование дыхательных хромогенов в растениях // Изв. Российск. Акад. наук. - 1908. - Т.6. - С. 977.

Парфенов В.И., Мазан И.Ф. Ивы (Salix Ь.)Белоруссии // Таксономия, фитоценология, ресурсы. - Минск: Наука и техника, 1986. - 167 с.

Петрова В.П. Полифенолы дуба в связи с устойчивостью к дубовой листовой филлоксере // Природная флора Украины и Молдавии и обогащение ее путем интродукции. - Киев: Наукова думка, 1972. - С. 101-102.

Полевой В.В. Физиология растений. - М.: Высшая школа, 1989. - 464 с.

Полевой В.В., Саламатова Т.С. Физиология роста и развития растений. -Л.: Изд-во Ленинград, университета, 1991. - 240 с.

Полякова Л.В. О связанных формах фенольных соединений в зародышах семян горца забайкальского и гречихи обыкновенной // Тез. 3-го Все-

союзн. симпозиума по фенольным соединениям. - Тбилиси, 1976. - С. 39-40.

Попов В.А., Негруцкая Г.М., Петрова В.К. Газопоглотительная способность растений // Газоустойчивость растений. - Новосибирск: Наука, 1980. - С. 52-60.

Прохорчик P.A., Волынец А.П., Столович В.Н. Влияние флавоноидов на некоторые фотохимические реакции хлоропластов растений люпина // Докл. АН БССР. - 1972. - Т. 16, № 8. - С. 755-758.

Прохорчик P.A., Чупахина Г.Н. Накопление фенольных соединений в зеленых и альбиносных листьях ячменя // Тез. докл. 5-го Всесоюзн. симпозиума по фенольным соединениям. Таллин, 22-24 сентября 1987 г. - Таллин, 1987. -С. 120-121.

Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; Семейства Paeoniaceae-Thymelaeaceae. - Л.: Наука, 1986. -336 с.

Рачковская М.М., Ким Л.О. Изменение активности некоторых оксидаз как показатель адаптации растений к условиям промышленного загрязнения // Газоустойчивость растений. - Новосибирск: Наука, 1980. - С. 117-126.

Рогинская Е.Я., Красинская А.Л. О содержании танидов в листьях некоторых видов р. Salix L. при повреждении их листоедами // Растительные ресурсы. - 1986. - Т. 22, вып. 4. - С. 537-539.

Рункова Л.В. Действие регуляторов роста на декоративные растения. -М.: Наука, 1985.- 151 с.

Рухадзе Ш.М. Метаболизм n-бензохинона и хинон-белковое взаимодействие в растениях: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - Тбилиси, 1974. -29 с.

Сабинин Д.А. Минеральное питание растений. - М.; Л. : Изд-во АН СССР, 1940.-306 с.

Сабинин Д.А. Избранные труды по минеральному питанию растений. -М.: Наука, 1971. - С. 312-316.

Сагаришвили Т.Г., Алания М.Д., Кемертелидзе Э.П. // Химия природных соединений. - 1990. - № 1. - С. 119.

Сарапуу Л.П., Кефели В.И. Фенольные соединения и рост растений. -Фенольные соединения и их биологические функции. - М.: Наука, 1968. - С. 129-138.

Сарсенбаев К.Н., Полимбетова Ф.А. Роль ферментов в устойчивости растений. - Алма-Ата: Наука, 1986. - 183 с.

Скворцов А.К. Ивы СССР. - М.: Наука, 1968. - 262 с.

Смалюкас Д.Ю. Танидность наиболее распространенных видов ивы в Литовской ССР // Вопросы изучения и использования дубильных растений в СССР. - М., Л., 1963. - С. 246-250.

Смалюкас Д.Ю. Ивы (Salix L.) Литовской ССР, их биология и биохимическая характеристика: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Вильнюс, 1967. -19 с.

Смит У.Х. Лес и атмосфера. - М., 1985. - 206 с.

Соловьева М.А. Биосинтез антоцианов в зависимости от активных ростовых процессов, оводненности тканей и устойчивости плодовых растений к низким и переменным температурам // Физиология и биохимия культ, растений. - 1992. - Т. 24, № 4. - С. 376 - 382.

Старова Н. Не обрезайте кроны тополей // Наука и жизнь. - 1969. - № 9. _С. 144-145.

Стрекова В.Ю., Субботина Г.А., Николаева Т.Н., Запрометов М.Н. Влияние кинетина на образование полифенолов и ультраструктуру клеток каллус ной ткани чайного растения // Тез. докл. 5-го Всесоюзн. симпозиума по фе-нольным соединениям. Таллин, 22-24 сентября 1987 г. - Таллин, 1987. - С. 142.

Субботина Г.А., Стрисова В.Ю., Загоскина Н.В., Запрометов М.Н. Влияние света на ультраструктурную организацию и синтез фенольных соединений в каллусных культурах чайного растения // Тез. докл. 5-го Всесоюзн.

симпозиума по фенольным соединениям. Таллин, 22-24 сентября 1987 г. -Таллин, 1987.-С. 143-144.

Субоч Г.Н. Содержание танидов в коре Salix caprea L. в зависимости от пола и возраста деревьев // Растительные ресурсы. - 1985. - Т. 21, вып. 1. - С. 73-75.

Субоч Г.Н. Содержание дубильных веществ у видов Salix L. (Новосибирская область) // Растительные ресурсы. - 1988. - Т. 24, вып. 4. - С. 610 -614.

Сцент-Дьердьи А. Об окислительной системе пероксидазных растений // Биохим. - 1937. - Т. 2, вып. 2. - С. 152-153.

Сяргейчык С.А. Ф131ёлага-б1ях1м]'чныя аспекты устошнвасщ дрэвавых раслш тэхнагенных ландшафтау // Весщ АН БССР. Сер. б1ял. н. - 1991. - № 4. -С. 84-91.

Троничкова Е. Модификационный эффект этрела при производстве гибридных семян огурцов // Тез. докл. Междунар. конф. по ростовым веществам растений. - Либлице, 1978. - С. 52.

Устюжанин A.A. Листья ивы остролистной как сырье для медицинской промышленности // Проблемы использования древесной зелени в народном хозяйстве СССР. - Л., 1984. - С. 11-12.

Устюжанин A.A. Ресурсная характеристика ивы остролистной Salix аси-tifolia Willd.: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. -М., 1988. - 15 с.

Харборн Дж. Б. Фенольные гликозиды и их распространение в природе // Биохимия фенольных соединений. -М.: Мир, 1968,- С. 109-136.

Химический анализ лекарственных растений: Учеб. пособие для фармацевтических вузов. / Ладыгина Е.Я., Софронич Л.Н., Отряшенкова В.Э. и др. Под ред. Гринкевич Н.И., Сафронич Л.Н. - М.: Высш. школа, 1983.- 176 с.

Хрянин В.Н., Чайлахян М.Х. Влияние длины дня на сексуализацию конопли и шпината // Докл. АН Арм. ССР. - 1977. - Т. 55, № 3. - С. 186-191.

Чайлахян М.Х. Регуляция цветения высших растений. - М.: Наука, 1988. - 560 с.

Чайлахян М.Х., Хрянин В.Н. Пол растений и его гормональная регуляция. М.: Наука, 1982.- 173 с.

Чекмин И.Ф., Биглов Т.Т., Ахметов P.P. и др. Влияние низкой температуры на РНК зародышей семян ржи и пшеницы // Биология нуклеинового обмена у растений. - М.: Наука, 1964. - С. 130-135.

Чернышенко О.В., Николаевский B.C. Поглотительная способность и газоустойчивость древесных растений // Дендроэкология, техногенез, вопросы охраны природы. - Уфа: БФАН СССР, 1987. - С. 78-87.

Шабуров В.И., Беляева И.В. Изменчивость и динамика накопления таннидов в коре некоторых видов ив // Исследование форм внутривидовой изменчивости растений. - Свердловск, 1981. - С. 100-105.

Шабуров В.И., Беляева И.В. Сравнительный анализ технических качеств прута Salix viminalis L. в насаждениях на Среднем Урале // Растительные ресурсы. - 1991. - Т. 27, вып. 4. - С. 99-102.

Шаталов В.Г., Трещевский И.В., Якимов И.В. Пойменные леса. - М.: Лесная промышленность, 1984. - 160 с.

Шелюто В.Л., Кирьянов A.A., Глызин В.И. Разработка методики количественного определения лютеолин-7-глюкозида в листьях ивы остролистной // Химико-фармацевтический журнал. - 1984. - № 5. - С. 15-19.

Шелюто В.Л., Кирьянов A.A., Смирнова Л.П., Воронова Л.С. Динамика накопления лютеолин-7-глюкозида в листьях Salix acutifolia // Химия природн. соедин. - 1986. - № 3. - С. 371.

Шелюто В.Л., Шретер А.И., Устюжанин A.A. и др. Поиски лютеолин-7-гликозида в листьях видов Salix L. // Растительные ресурсы. - 1984. - Т. 20, вып. 2. - С. 236-240.

Якимов П.А. Лесные дубители СССР и их рациональное использование // Лесное хозяйство. - 1926. - № 1-2. - С. 14-32.

Яхимович H.A., Кахнович JI.В. Фенольные соединения листьев картофеля при различном уровне водообеспеченности и минерального питания // Тез. докл. 5-го Всесоюзн. симпозиума по фенольным соединениям. Таллин, 2224 сентября 1987 г. - Таллин, 1987. - С. 163-164.

Acker S.A.B.E. van, Tromp M.N.J.L., Haenan G.R.M.M., Vijgh W.J.F. van der, Bast a olt. Flavonoids as scavengers of nitric oxide radicals // Biochem. and Biophys. Res. Commun. - 1995. - Vol. 24, No. 3. - P.755 - 759.

Anttonen S. Changes in lipids of Pinns sylvestris needles exposed to industrial air pollution // Ann.bot. fenn. - 1992. - Vol. 29, No. 2. - P. 89-99.

Baba K., Yoshikawa M., Taniguchi ML, Kozawa M. Biflavanoids from Daphne odora // Phytochemistry. - 1995. - Vol. 38, No. 4. - P. 1021-1026.

Babushkina L.G., Guseva G.C. Mechanism of adaptation and damage of arborescent plants under the impact of industrial pollution // Proc. 11th Int. Symp. on Em-briology and Seed Reproduction. Leningrad, July,3-7, 1990. - St. Petersburg. -1992.-P. 61-62.

Barz W. Turnover of flavonoids // Hoppe Seylor's Ztsch. Physiol. Chem. -1972.-Bd. 353, H. 2. - S. 137.

Barz W., Köster J., Weltring K.M. et al. // The biochemistry of plant pheno-lics. - Oxford: Clarendon press, 1985. - P. 307-348.

Berlin J., Barz W. Stoffwechsel von Isoflavonen und Cumöstanen in Zell -und Callussuspensionskulturen von Phaseolus aureus Roeb. // Planta. - 1971. - Bd. 98.-S. 300-314.

Böhm В.A. The Minor Flavonoids // The Flavonoids: Advances in Research. - L., N. Y. : Chapman and Hall, 1982. - P. 261- 311.

Cantley L.C., Ir., Hammes G.G. Investigation of quercetin binding sites on chloroplast coupling factor // Biochem.- 1976.- Vol. 15, No.l -P.l-8.

Charriere-Ladreix Y. Intracellular localization of secretory flavonoids from Populus nigra L. // Planta. - 1976. - Vol. 129, No. 2. - P. 167-174.

Charriere-Ladreix Y., Tissut M. Origine et caracteres de la secretion d'aglyco-

nes flavonoliques par les bourgeons d'Aes cuius hippocastanum // Phytochem. -1973.-Vol. 12, No. 6.-P. 1443-1450.

Chen C.C., Huang Y.L., Ou J.C. et al. Three new prenylflavones from Arto-carpus altilis // J. Natur. Prod. - 1993,- Vol. 56, No. 9. - P. 1594-1597.

Creasy L.L. Role of phenylalanine in biosynthesis of flavonoids and cinnamic acids in strawberry leaf disks // Phytochemistry. - 1971. - Vol. 10, No. 11. - P. 2705-2711.

David E.K., Miller R.I. Koempferol inhibitors of corn mitochondrial phos-phorilation // Plant Physiol. - 1974. - Vol. 54, No. 3. - P. 374-378.

Delaveau P., Paris R. Importance physiologique des composes polyphenoliqu-es et, en particulier, des flavonoides // Bull. Soc. fr. physiol. veget.. - 1961. - Vol. 7, No. l.-P. 24-33.

Dewick P.M. Isoflavonoids // The Flavonoids: Advances in Research. -L., N.Y. : Chapman and Hall, - 1982. - P. 535-640.

Dizengremel P., Sasek T.W., Brown K.J., Richardson C.J. Ozone-induced changes in primary carbon metabolism enzymes of loblolly pine medles // J. Plant Physiol. - 1994,- P. 34-42.

Ebel J., Achenbach H., Barz W., Grisebach H. Studies on methylation and demethylation reactions in isoflavonoid biosynthesis // Biochem. biophys. acta. -1970. -Vol. 215. -P. 203-205.

Ebel J., Hahlbrock K. Biosynthesis // The Flavonoids: Advances in Research. - L., N.Y.: Chapman and Hall, 1982. - P. 641-679.

Eisuke M., Eiji F. Studies in the photoperiodic sex differentiation in cucumber Cucumber sativus L. IV Effect of light-break. - J. Jap. Soc. Hort. Sci., - 1970. - Vol. 39,No. 2.-P. 144-148.

Engelsman G. The influence of light of different spectral regions on the synthesis for photomorphogenesis // IV mechanisms of far-red action. - Acta bot. neer. -1968. - Vol. 17, No. 2. - Biz. 85-89.

Ferrari F., Messara I. Prenylated isoflavonoids from Sorocea ilicifolia // Phy-

tochemistry. - 1995. - Vol. 38, No. 1. -P. 251-254.

Ferreira J.A., Nel J.W., Brandt E.V. et al. Oligomeric isoflavonoids. Part 3. Daljanelins A-D, the first pterocarpan and isoflavonoin - neoflavonoid analogues // J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1,- 1995,- No. 8.-P. 1049-1056.

Feucht W. Abwerhmechanismen bei Gehölzen durch Naturstoffe // Bayer, landwirt. Jahrb. - 1991. - Bd. 68, Sonderh. № 2. - S. 49-55.

Frankel R., Galun E. Pollination mechanisms. Reproduction and plant breeding. - B.: Spring. Verl, 1977. - 135 p.

Friedrich H. Physiologie und Biochimie der Glykosidbildung. // Planta medica. - 1961. - No. 9. - P. 425-434.

Gebhardt K. Grundlagen und Methoden der Züchtung pharmazeutisch wertvoller Weiden // Holzzucht. - 1992. - Bd. 46, № 1-4. - S. 9-14.

Geiger H., Voigt A., Seeger T. et al. Cyclobartramiatriluteolm, a unique trifla-vonoid from Bartramia stricta // Phytochemistry. - 1995. - Vol. 39, No. 2. - P. 465-467.

Geissman T.A. The chemistry of flavonoind compounds. - Oxford: Pergamon Press, 1962.-666 p.

Grantz D., Yang Sh., Mc Cool P. Effect of ozone air pollution on pima cotton root-shoot relations: Abstr. Pap. Annu. Meet. Amer. Soc. Plant Physiologists, Portland, Ore., July 30 - Aug 3, 1994 // Plant Physiol. - 1994. - Vol. 105, No. 1. -Suppl. - P. 21.

Harborne J.B. (ed.) Biochemistry of Phenolic Compounds. - L., N.Y.: Academic Press, 1964. - P. 433.

Harborne J.B. Comparative Biochemistry of the Flavonoids. - L., N. Y.: Academic Press, 1967. - 383 p.

Harborne J.B. Evolution and function of flavonoids in plants // Recent advances in phytochemistry. - N. Y., 1972. - Vol. 4. - P. 107- 141.

Harborne J.B., Mabry T.J., Mabry H. The Flavonoids. - L.: Chapman and Hall, 1975.- 1204 p.

Harborne J.B., Williams C.A. Flavone and Flavonol Glycosides I I The Flavonoids: Advances in Research. - L., N.Y.: Chapman and Hall, 1982. - P. 261-311.

Harborne J.B. // The biochemistry of plant phenolics. - Oxford: Clarendon press, 1985.-P. 393-408.

HaslamE. //The shikimatepathway. -L.: Butterworths, 1974.-316p.

Haslam E. Metabolites and Metabolism: a commentary on Secondary Metabolism. - Oxford: Clarendon Press, 1985. - 161 p.

Heftmann E. Functions of sterols in plants. - Lipids, 1971. - Vol. 6, No. 12. -P. 2653-2655.

Helton P.J., Palmer-Jones R., Ellis R.T. Effects of season and nitrogen fertilizer upon the flavonol composition and tea making quality of fresh shoots of tea (<Camelia sinensis) in Central Africa // J. Sei. Food Agric. - 1973. - Vol. 24, No. 7. -P. 819-826.

Herich R., Priehradny S. Prispevok k biochemickej diferenciacii pohlovia konopi (Cannabis sativa L.). - Biologia. - 1955. - Vol. 10, No. 3. - S. 346-350.

Herrman J., Grossman H.G. Über die Einwirkung wasserlöslicher Vitamine auf die L-Ascorbin säure - Oxidation // Die Pharm. - 1960. — Bd. 15, H. 3.-S. 114119.

Heslop-Harrison J. Sexuality in angiosperms // Plant Physiology. - A treatise / Ed. Steward F.C.N.Y.: Acad.Press, 1972. - Vol. 6 (C). - P. 133-289.

Hillis W.E. Heartwood and the exudates. - B.: Springer, 1987. - 268 p.

Hiroshi M., Ikuzo U. Physiological behavior of peroxidase isozymes in sweet potato root tissue injured by cutting or with black rot // Plant and Cell. Physiol. -1972.-Vol. 13, No. 6.-P. 1091-1101.

Holton T.A., Cornish E.C. Genetics and biochemistry of anthocyanins biosynthesis // Plant, cell. - 1995. -Vol. 7, No. 7. - P. 1071- 1083.

Hulme A.C., Jones J.D. Tannin inhibition of plant mitochondria // Enzyme chemistry of phenolic compounds. - N.Y.: Pergamon Press, 1963. - P. 97-120.

Imperato F. D- fructose in flavonol and flavanone glycosides from Camelia

sinensis II Phytochemistry. - 1976. - Vol. 15, No.3. - P.439-440.

Jamrich V., Tomanova S., Kmet J. Metabolicky stres a poruchy cinnosti listov vfby babylonsej (Sahx babylonica L.) v podmienkach priemyselne fluorointoxikacie // Acta fac. forest. Zvolen. - 1989. - No. 31. - S. 29-49.

Julkunen-Tiitto R., Lavola A., Kainulainen P. Does SO2 fumigation change the chemical defense of woody plants: The effect of short-term S02 fumigation on the metabolism of deciduous Salix myrsinifolia plants // Water, Air and Soil Pollut. -1995. - Vol. 83, No. 3-4. - P. 195-203.

Kangasjarwi J., Taloinen J., Ultrianen M., Karialainen R. Plant defence systems induced by ozone // Plant, Cell and Environment. - 1994. - Vol. 17, No. 7. - P. 783-794.

Keen N.T., Kennedi B.W. Hydroxyphaseolin and related isoflavonoids in the hypersensitive resistance reaction of soybeans to Pseudomonas glycinea. II Physiol. Plant Pathol. - 1974. - Vol. 4, № 2. - P. 173-186.

Kertesz D., Zito R. The indirect oxidation of reduced cytochrome c by polyphenol oxidase // Biochim. Biophys. Acta. - 1962. - Vol. 59, No. 3. - P. 752-754.

Kindl H. Metabolism of aromatic acids in plant organelles // Hoppe-Seylor's Ztschr. Physiol. Chem. - 1972. -Bd. 353, H.2. - S. 133-134.

Kinoshita T., Kajiyama K., Hiraga Y. et al. Isoflavan derivatives from Glycyrriza glabra (Licorice) // Heterocycles. - 1996. - Vol. 43, No. 3. - P. 581588.

Knypl J.S. Dependence of indolil-3-acetic acid coumarin-induced growth on ribonucleic acid and protein synthesis // Nature. - 1965. - Vol. 206, No. 4986. - P. 844-846.

Krogmann D.W., Stiller M.L. A naturally occuring cofactor for photosynthetic phosphorylation // Biochem. and Biophys. Res. Commun. - 1962. - Vol. 7. - P. 4649.

Mabry T.J., Markham K.R., Thomas M.B. The systematic identification of flavonoids. - Berlin; Heidelberg; N.Y.: Springer-Verlag, 1970. - 355 p.

Maraite H. Changes in polyphenoloxidases and peroxidases in muskmelon (Cucumis meló L.) infected by Fusarium oxysporum s.s.p. melonis // Physiol. Plant Pathol. - 1973. - Vol. 3, No.l. - P. 29-49.

Matzke E.B. Inflorescence patterns and sexual expression in Begonia semperflorens. - Amer. J. Bot., 1938. - Vol. 25. - P. 465-471.

Masaoud M., Ripperger H., Himmelreich U., Adam G. Cinnabarone, a bifla-vonoid from dragon's blood of Dracaena cinnabari II Phytochemistry. - 1995. -Vol. 38, No. 3. - P. 751-753.

Mayr U., Treutter D., Santos-Buelga C. et al. Developmental changes in the phenol concentrations of "Golden Delicious" apple fruits and leaves // Phytochemistry. - 1995. - Vol. 38, No. 5. - P. 1151-1155.

Mc Key D. The Distribution of Secondary Compounds within Plants // Herbivores. Their interaction with Secondary Plant Metabolites. - N.Y. et al.: Academic Press, 1980.-P. 56-133.

Mc Clure J.W. Physiology and Functions of Flavonoids // The Flavonoids. -L.: Chapman and Hall, 1975. - P. 970-1055.

Melin D. Les flavonoides des tiges principales de Periploca graeca cultive et conditions uniformes // Phytochemistiy. - 1975. - Vol. 14, No. 10. - P. 2119-2120.

Mimica-Dukic N.M., Budincevic M.M., Mihajlovic B.A., Gasic O.S. Antioxidant activity of plant phenoliques. Flavonoids and phenolic acids // J. Serb. Chem. Soc. - 1994. - Vol. 59, No. 11. - P. 823-828.

Moewus F. Die Bedeutung von Farbstoffen bei den Sexualpozessen der Algen und Blütenpflanzen // Angew. Chem. - 1950. -Bd. 62. - S. 496-502.

Molliard M. Sur la détermination du sex chez le chanvre // C. r. Acad. sei. -1897.-Vol. 125.-P. 792-794.

Molliard M. De l'influence de la temperature sur la determination du sexe // C.r. Acad. Sei. - 1898. - Vol. 127. -P. 669-671.

Mudd I.B., Banerjee S.K., Dooley M.M., Knight K.I. Pollutants and plant cells: effects on membranes // Gaseous Air Pollutants and Plant Metabolism. L., N.Y,

1984.-P. 425.

Murphy T.M., Hamilton C.M. Street H.E. I I Plant Physiol. - 1979. - Vol. 64. -P. 936-941.

Murray H.T., Ward O.G., Harris R.M. Mutagenic extract of Vicia faba seeds. // Genetics. -1965. - Vol. 52. - P. 461.

Nitsch J.P., Kurt E.B., Liveraian J.L., Went F.W. The development of sex expression in Cucurbita flowers // Amer. J. Bot. - 1952. - Vol. 39. - P. 32-43.

Oettmeier W., Heupel A., Muller D. Flavonols and cinnamic acid derivatives from spinach chloroplast preparations // Hoppe Seylor's Ztsch. physiol. chem. - 1972. -Bd. 353, H. 2.-S. 135-136.

Okpodu C.M., Alscher R.G., Grabau E.A., Cramer C.L. Physiological, biochemical and molecular effects of sulfur dioxide // J. Plant Physiol. - 1996. - Vol. 148, No. 3-4.-P. 309-316.

Pacheco H. Biochemie comparee des pigments flavoniques colorant les fleurs de Cruciferes // Compt. rend. Soc. biol. - 1957. - Vol. 151, No. 8-9. - P. 15511552.

Peanz H., Martinoia E,, Lange O.-L., Heber U. Mesophyll resistances to SO2 fluxes into leaves // Plant Physiol. - 1987. - Vol. 85, No. 4. - P. 922-927.

Phillips R., Henshaw G.G. // J. Exp. Bot. - 1977. - Vol. 28. - P. 785-794. Pourrat H., Azizi M. Biosynthese de polymeres polyphenoliques a activite therapeutique // Bull, de liaison. - 1990. - No. 15. - P. 124-127.

Raper J.R. Chemical regulation of sexual process in the Tallophytes I I Bot. Reiew. - 1952. - Vol. 18, No. 7. - P. 447-545.

Rathwell W.G. Phenolic compounds and phenylalanine ammonialyase activity in relation to phytoalexin biosynthesis in infected hypocotils of Phaseolus vulgaris // Physiol. Plant Pathol. - 1973. - Vol. 3, No. 2. - P. 259-267.

Raven J.A. The physiology of Salix // Proc. Roy. Soc. Edinburgh B. -1991(1992). - Vol. 98. - P. 49-62.

Retig N. Changes in peroxidase and polyphenol oxidase associated with natural and induced resistence of tomato to Fusarium wilt // Physiol. Plant. Pathol. - 1974. -Vol. 4,No. 2.-P. 145-150.

Ribereau-Gayon P. Plant phenolics. - Edinburgh: Oliver and Boyd, 1972,- 254 p.

Rhoades D.F., and Cates R.G. // Recent Adv. Phytochem. -1976. - Vol. 10.-P. 168-213.

Rhoades D.F. //Biochem. Syst. Ecol., 1977 a. - No. 5. - P. 281-290.

Rhoades D.F. // Creosote Buch. - 1977 b. - P. 135-175.

Schaffher J.H. Influence of environment on sexual expression in hemp // Bot. Gaz.-1921.-Vol. 71.-P. 197-219.

Schmid J., Amrhein N. Molecular organization of the shikimate pathway in higher plants // Phytochemistry. - 1995. - Vol. 39, No. 4. - P. 737-749.

Shibuya N. // Phytochemistry. - 1984. - Vol. 23. - P. 2233-2237.

Sims W.L., Collins H.B., Gledhill B.L. Ethrel effects on fruit ripening of peppers // Calif. Agr. - 1970. - Vol. 24, No. 2. - P. 4-5.

Smith W.H. Air Pollutions and Forests. Interaction between Air Contaminants and Forest Ecosystems. N. Y. et.al.: Springer-Verlag, 1981. - 381 p.

Solah M., Moller N. I. , Paganga G. et al. Polyphenols flavonols as scavengers of aqueous phase radicals and as chainbreaking antioxydants // Arch. Biochem. and Biophys. - 1995. - Vol. 322, No 2. -P. 339-346.

Stafford I.A. // Phytochemistry. -1988. - V. 27. - P. 1-6.

Stahman M.A. Changes in isozymes of host and pathogen following some fungal infections // Symposium Biological Hungarica. Budapest. - 1972. - Vol. 13. -P. 355-365.

Stapleton A.E., Walbot V. Flavonoids can protect maize DNA from the induction of ultraviolet radiation damage // Plant. Physiol. - 1994. - Vol. 105, No. 3. - P. 881-889.

Steger-Hartmann T., Koch U., Dunz T., Wagner E. Induced accumulation and potential antioxidative function of rutin in two cultivars of Nicotiana tabacum L. I IZ. Naturforsch. C. - 1994. - Vol. 49, No. 2. - P. 57-62.

Stevens J.F., Hart H., Wollenweber E. The systematic and evolutionary significance of exudate flavonoids in Aconitum I I Phytochemistry. - 1995. - Vol. 39, No. 4. -P. 805-813.

Strack P., Heilemann J., Momken M. et al. // Phytochemistry. - 1988. -Vol. 27.-P. 3517-3521.

Sustikova E., Ginterova A. Sledovanie uplyvu etrelu na kvitnutie a urodu uhoriek // Plonohospodärstvo. - 1973. - Vol. 19, No. 10. - S. 843-849.

Swain T. Flavonoids // Chemistry and biochemistry of plant pigments. 2nd edition. Vol. 2. Ed. T.W. Goodwin - L. etal.: Academic Press, 1976 a. - P. 166.

Swain T. Nature and properties of flavonoids // Chemistry and biochemistry of plant pigments. 2nd edition. Vol. 1. Ed. T.W. Goodwin. - L. et al.: Academic Press, 1976 b.-P. 425.

Swain T. Tannins and Lignins // Herbivores: their interaction with secondary plant metabolites. - N.Y. et al.: Academic Press, 1979. - P.657-682.

Szafer W. Salicaceae // Flora Polska. - Krakow. - 1921. - T. 2. - S. 24-47.

SyngeR.L.M. Chemical relation between phenolic and nitrigenous compounds in plants: some biological implications // Hoppe Saylor's Ztschr. Physiol. Chem. - 1972. - Vol. 353, H. 2. - P. 128-129.

Tahara S., Ibrahim R.K. Prenylated isoflavonoids - an update // Phytochemistry. - 1995. - Vol. 38, No. 5. - P. 1073-1094.

The Biochemistry of plant phenolies - Oxford: Clarendon Press, 1985. - 404 p.

Thieme H. Über die Flavonoide der Salixrinden und - Blätter // Pharmazie. - 1969. Bd. 24, H. l.-S. 56.

Thompson A.E. Methods of producing first generation hybrid seed in spinach. Mem. Cornwell Univ. Arg. Exp. Stn. - 1955. - Vol. 336. - P. 1-48.

Timberlake C.F. Anthocyanins - occurrence, extraction and chemistry // Food chemistry. - 1980. - No. 5. - P. 69-73.

Vogt T., Wollenweber E., Taylor L. R. The structural reguirements of flavonols that induce pollen germination of conditionally male fertile Petunia // Phytochemistry. - 1995. - Vol. 38, No. 3. - P. 589-592.

Voirin B., Lebreton P. Influence de la temperature sur le metabolisme des fla-vonoides chez Asplenium trichomones I I Phytochemystiy. - 1972. - Vol. 11, No. 12. -P. 3435-3439.

Williams A. H. Enzyme inhibition by phenolic compounds // Enzyme chemistry of phenolic compounds. - L.: Pergamon Press , 1963. - P. 87-95.

Wollenweber E. Flavones and flavonols in exudate of Salvia glutionosa // Phytochemistry. - 1974. - Vol. 13, No. 4. - P. 753.

Wollenweber E. Flavones and Flavonols // The Flavonoids: Advances in Research. - L., N.Y. : Chapman and Hall, 1982. - P. 261-311.

Yamamoto H., Ishimura M., Ishikawa N. et al. Localization of prenylated flavonoids in Sophora flavescens var. angustifolia plants // Z. Naturforsch. C. -1992. - Bd. 47, No.7-8. - H. 535-539.

Ylstra B., Tauraev A., Moreno R.M.B. et al. Flavonols stimulate development, germination and tube growth of tobacco pollen // Plant Physiol. - 1992. - Vol. 100, No. 3.-P. 902-907.