Izvestiya of Saratov University.

Chemistry. Biology. Ecology

ISSN 1816-9775 (Print)
ISSN 2541-8971 (Online)


Full text:
(downloads: 95)
Language: 
Russian
Heading: 
Article type: 
Article

Effect of N,O,S-contaning Heterocyclic Compounds on Growth of Root System of Triticum aestivum L.

Autors: 
Korobko Valeria V., Saratov State University
Pchelintseva Nina V., Saratov State University
Samsonova E. A., Saratov State University
Luneva Marina А., Saratov State University
Batalin Sergey D., Saratov State University
Abstract: 

Conducted biological testing of synthetic heterocyclic compounds: 2-benzoylmethyl-3-benzoyl-2-phenylaziridine, 2-benzoyl-3, 5-diphenyl-4-chlorofuran and 2-amino-4(1,3-diphenyl-2-chloropropene-1-one-3-yl)-5-phenyl-1,3-thiazole. The investigated compounds are members of three series of heterocyclic compounds and obtained at the Department of Organic and Bioorganic Chemistry National Research Saratov State University. The concentration of substances established by the molecular weight, in the three specific to physiologically active substances acting doses: 10-6 М, 10-9 М, 10-12 М. The objects of the study were the seedlings of spring wheat Triticum aestivum L. To determine the physiological activity of test compounds, a comparative analysis of the morphometric growth and development of the root system of experimental and control plants was used. Based on the study, 2-benzoylmethyl-3-benzoyl-2-phenylaziridine and 2-amino-4 (1,3-diphenyl-2-chloropropen-1-one-3-yl) -5-phenyl-1, 3-thiazole positively affect the growth of the root system. In this case, the stimulating effect on the growth of the main root in length is more significant than on the growth of the root system. Inhibitory effect on the growth of the root system was provided by 2-benzoyl-3,5- diphenyl-4-chlorofuran in a concentration of 10-6M. Solutions of other concentrations of this compound stimulated the growth of the root system in length. It was found that 2-amino-4(1,3- diphenyl-2-chloropropen-1-one-3-yl)-5-phenyl-1,3-thiazole 10- 9M and 2-benzoylmethyl-3-benzoyl-2-phenylaziridine 10-6M and 10-12M contribute to an increase in the index of root-maintenance seedlings. In other variants of the experiment, this indicator of growth and development of experimental plants is lower than that of control plants. All test compounds had an overwhelming effect on the weight of the root system of plants. Analysis of the growth rate curves of the root system of seedlings showed that differences in the growth rate of the root system of experimental and control plants appear on the 10th day of the experiment. The maximum growth rate is characterized by sprouts cultivated on solutions of 2-benzoylmethyl-3-benzoyl-2-phenylaziridine (10-6M) and 2-amino4(1,3-diphenyl-2-chloropropen-1-one-3-yl)-5-phenyl-1,3-thiazole (10-6M and 10-9M). 2-benzoyl-3,5-diphenyl-4-chlorofuran at a concentration of 10-6M does not significantly affect the rate of growth of the root system. Analysis of the results leads to the conclusion that the tested synthetic heterocyclic compounds have regulatory activity. Laboratory research can serve as a basis for further studies the physiological properties of these compounds.

Reference: 

1. Мельников Н. Н., Новожилов К. В., Белан С. Р. Пестициды и регуляторы роста растений : справочник. М. : Химия, 1995. 576 с.

2. Губина Т. И., Ухова А. А., Исаева С. В., Тумский Р. С., Аниськов А. А., Клочкова И. Н. Определение характера биологического действия новых полигетероциклических соединений на растения и оценка экологической безопасности их применения // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2017. Т. 17, вып. 3. С. 267–273.

3. Кирлан С. А., Кантор Е. А., Димогло А. С., Вовденко М. К. Закономерности связи «структура–активность–токсичность» регуляторов роста и развития растений // Башкир. хим. журн. 2011. Т. 18, № 2. С. 30–34.

4. Солдатенков А. Т., Колядина Н. М., Ле Туан Ань. Пестициды и регуляторы роста. М. : БИНОМ. Лабо- ратория знаний, 2010. 223 с.

5. Яблонская Е. К. Синтез и изучение биологической активности производных фурил(фенил)пиразолил (пиразолонил)метанов, фурил(фенил)изоксазолилметанов и 5-фурфурил(бензил)-4,6-диметил-2-оксо-1,2- дигидро-3-пиридинкарбонитрилов // Политемат. сет. электрон. науч. журн. КубГАУ. 2011. № 69. С. 433–345.

6. Петухова С. А., Ржевский А. А., Митяева А. Ю. Направленный синтез новых регуляторов роста и развития сельскохозяйственных растений // Тез. докл. 64 регион. науч.-техн. конф. студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с междунар. участием. Ярославль : ЯГТУ, 2011. С. 71–72.

7. Иванов В. Б., Быстрова Е. И. Влияние различных химических соединений на продолжительность формирования бокового корня в главном корне проростка кукурузы // Докл. РАН. 1998. Т. 363. С. 141–144.

8. Коробко В. В., Пчелинцева Н. В., Самсонова Е. А., Аль Саммарраи Анес Исмаил Салех. Влияние перхлоратов халькоген(тио)пирилия на морфогенез и пигментный состав первого листа проростков пшеницы // Бюл. Бот. сада Сарат. гос. ун-та. 2017. Т. 15, вып. 1. С. 60–68.

9. Лисовицкая О. В., Терехова В. А. Фитотестирование : основные подходы, проблемы лабораторного метода и современные решения // Докл. по экол. почвоведению. 2010. Вып. 13, № 1. С. 1–18.

10. Коробко В. В., Пчелинцева Н. В., Лунёва М. А., Самсонова Е. А. Особенности роста и развития проростков пшеницы (Triticum aestivum L.) при действии 2,4,6-трифенил-3,5-дихлорпиридина и 2,6-дифенил-3- хлорпиридина // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2017. Т. 17, вып. 1. С. 83–90.

11. Hede A. R., Skovmand B., Ribaut J.-M., Gonzalez-deLeon D., Stolen O.. Evaluation of aluminium tolerance in a spring rye collection by hydroponic screening // Plant Breeding. 2002. Vol. 121. P. 241–248.

12. Пчелинцева Н. В. Синтез биологически активных 3-хлорзамещенных гетероциклов на основе дихлорпентендионов // Химия для медицины и ветеринарии : сб. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1998. С. 161–163.

13. Пчелинцева Н. В. Галогензамещенные пентен-, пентандионы, их конденсированные аналоги в синтезе N,O,S-содержащих гетероциклических соединений : дис. … д-ра хим. наук. Саратов, 2008. 260 с.

14. Жигачева В. И., Спивак В. А. Биотестирование гетероциклических синтетических соединений некоторыми растительными объектами // Бюл. Бот. сада Сарат. гос. ун-та. 2010. Вып. 9. С. 179–185.

15. Светлов П. Г. Физиология (механика) развития : в 2 т. Т. 1. Процессы морфогенеза на клеточном и организменном уровнях. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1978. 254 с.

16. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Колос, 1986. 336 с.

17. Костин В. И., Музурова О. Г., Костин О. В., Цер- ковнова О. М. Первичные и начальные процессы, протекающие в семенах под действием биопре- паратов // Агроэкологическая роль плодородия почв и современные агротехнологии : материалы междунар. науч.-практ. конф. Уфа : БашГАУ, 2008. С. 179–181.

18. Голуб Н. А. Параметры первичной корневой системы озимой пшеницы и возможности их использования в оценке сортов // Физиология продуктивности и устойчивости зерновых культур : сб. науч. тр. Краснодар : КНИИСХ, 1988. С. 42–47.

19. Ионова Е. В., Самофалова Н. Е. Развитие корневой системы озимой твердой пшеницы в ювенильный период // Зерновое хозяйство России. Зерно- град : Аграрный науч. центр «Донской», 2010. № 1. С. 19–22.

20. Лисицын Е. М., Амунова О. С. Генетическое разнообразие сортов яровой мягкой пшеницы по алюмоустойчивости // Вавилов. журн. генетики и селекции. 2014. Т. 18, № 3. С. 497–505.