Modyfikacje induktorów odporności roślin do formy jonowej w celu zwiększenia ich aktywności biologicznej
Loading...
Date
2021
Authors
Advisor
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Modifications of plant resistance inducers to an ionic form to enhance their biological activity
Abstract
Celem pracy doktorskiej było zbadanie wpływu modyfikacji jonowej związków chemicznych indukujących naturalną odporność u roślin na ich aktywność biologiczną. Hipotezą badań było stwierdzenie, że poznanie zależności pomiędzy strukturą kationu a aktywnością anionu indukującego naturalną odporność w roślinie, pozwoli na uzyskanie podstawowej wiedzy na temat wpływu poszczególnych jonów na poprawę lub pogorszenie właściwości biologicznych otrzymanych soli, co z kolei pozwoli na przewidywanie aktywności biologicznej nowych soli organicznych. W tym celu otrzymano serię soli organicznych składających się z anionu stymulującego układ odpornościowy roślin oraz kationu organicznego o innych właściwościach biologicznych. Łącznie otrzymano 131 soli, w tym: 9 soli z kationem benzethonium, 8 soli z kationem tetrabutyloamoniowym, 8 soli z kationem dimetylodecyloamoniowym, 8 soli z kationem butylodecylo-dimetyloamoniowym, 8 soli z kationem benzyldidecylometylamoniowym, 8 soli z kationem 1-decylopirydyniowym, 18 soli z kationem cholinowym, 8 soli z kationem chlorocholinowym, 8 soli z kationem betainowym i 48 soli z kationami rdzeniowymi dimetylotanoloaminy, dietyloetanoloaminy i butyloetanoloaminy. W doświadczeniach sprawdzających zdolność do indukowania naturalnej odporności u roślin wykazano, że prawie wszystkie otrzymane sole redukowały nekrozę na liściach tytoniu porażonych TMV w zakresie od 23% do 100%. Wyniki przedstawione w niniejszej pracy dowodzą, że modyfikacja induktorów odporności do formy jonowej może poprawić ich aktywność biologiczną.
The aim of this dissertation was to study the effect of ionic modification of chemical compounds inducing natural resistance in plants on their biological activity. The hypothesis of the research was that the knowledge of the relationship between the structure of the cation and the activity of the anion inducing natural immunity in the plant, will allow to obtain a basic knowledge on the effect of individual ions on improving or deteriorating the biological properties of the obtained salts, which in turn will allow to predict the biological activity of new organic salts. To this end, a series of organic salts consisting of an anion that stimulates the plant immune system and an organic cation with other biological properties were obtained. A total of 131 salts were obtained including: 9 salts with benzethonium cation, 8 salts with tetrabutylammonium cation, 8 salts with dimethyldidecylammonium cation, 8 salts with butylodecyl-dimethylammonium cation, 8 salts with benzyldidecylmethylammonium cation, 8 salts with 1-decylpyridinium cation, 18 salts with choline cation, 8 salts with chlorocholine cation, 8 salts with betaine cation and 48 salts with dimethylethanolamine, diethylethanolamine and butylethanolamine core cations. In experiments testing the ability to induce natural resistance in the plant, it was shown that almost all of the salts obtained reduced necrosis on tobacco leaves infected with TMV in the range of 23% to 100%. The results presented within this dissertation demonstrate that modifications of resistance inducers to the ionic form can improve their biological activity.
The aim of this dissertation was to study the effect of ionic modification of chemical compounds inducing natural resistance in plants on their biological activity. The hypothesis of the research was that the knowledge of the relationship between the structure of the cation and the activity of the anion inducing natural immunity in the plant, will allow to obtain a basic knowledge on the effect of individual ions on improving or deteriorating the biological properties of the obtained salts, which in turn will allow to predict the biological activity of new organic salts. To this end, a series of organic salts consisting of an anion that stimulates the plant immune system and an organic cation with other biological properties were obtained. A total of 131 salts were obtained including: 9 salts with benzethonium cation, 8 salts with tetrabutylammonium cation, 8 salts with dimethyldidecylammonium cation, 8 salts with butylodecyl-dimethylammonium cation, 8 salts with benzyldidecylmethylammonium cation, 8 salts with 1-decylpyridinium cation, 18 salts with choline cation, 8 salts with chlorocholine cation, 8 salts with betaine cation and 48 salts with dimethylethanolamine, diethylethanolamine and butylethanolamine core cations. In experiments testing the ability to induce natural resistance in the plant, it was shown that almost all of the salts obtained reduced necrosis on tobacco leaves infected with TMV in the range of 23% to 100%. The results presented within this dissertation demonstrate that modifications of resistance inducers to the ionic form can improve their biological activity.
Description
Wydział Chemii
Sponsor
Badania finansowane przez Narodowe Centrum Nauki w ramach projektu OPUS (nr 2015/17/B/NZ9/01676) „Systemiczna odporność nabyta (Systemic Acquired Resistance, SAR) roślin przeciwko wirusom: nowe induktory oraz biologiczna i molekularna charakterystyka mechanizmów ich działania” oraz PRELUDIUM (nr 2018/29/N/NZ9/01813) „Badanie wpływu dodatku czynnika antystresowego na obniżenie fitotoksycznego efektu wywołanego poprzez podanie induktora odporności roślinie”.
Praca finansowana ze środków projektu „INNChem – rozwój kompetencji doktorantów kluczowych w pracy o charakterze badawczo-rozwojowym” (nr POWR.03.02.00-00-I023/17) współfinansowanego przez Unię Europejską za pośrednictwem Europejskiego Funduszu Społecznego w ramach Programu Operacyjnego Wiedza Edukacja Rozwój.
Keywords
induktory odporności u roślin, plant resistance inducers, ciecze jonowe, ionic liquids, ochrona roślin, plant protection, fitotoksyczność, phytotoxicity