Проведено изучение биохимических факторов природной (конститутивной) энтоморезистентности из листьев березы повислой из затухших очагов непарного шелкопряда и за их границами. Хроматографический анализ (ВЭЖХ) выявил 51-54 фенольных соединения. В образцах за границами очагов выявлено преобладание фенольных соединений с заметным возрастанием содержания в пике (38,9%), по сравнению с контролем (образцы из очагов). В их составе флавоноиды, фенолгликозиды, фенолкарбоновые кислоты. В составе фенолгликозидов идентифицированы арбутин и салицин, которые могут рассматриваться как компоненты конститутивной энтоморезистентности вследствие их высокой антифидантной активности. У 33,3% фракций изменений не наблюдалось, у 27,8% содержание снижалось. Повышение уровня содержания таких фенолгликозидов, как арбутин и салицин, можно однозначно рассматривать как аргумент в пользу наличия более высокого уровня конститутивной энтоморезистентности в насаждениях за границами очагов. Кроме того, можно предполагать, что и другие фенольные соединения, содержание которых значительно выше, чем в образцах из очагов, могут проявлять антифидантные свойства. Предполагается, что отдельные фенольные соединения могут участвовать как в реализации конститутивной (природной) энтоморезистентности, так и индуцированной резистентности.
The study of the biochemical factors of natural (constitutive) entomoresistance from the leaves of birch from the gypsy moth outbreaks and their boundaries. Chromatographic analysis (HPLC) identified 51-54 different compounds. There is a significant domination of fractions with a significant increase in the content of phenolic compounds in peak (38.9%) in samples beyond the borders of outbreaks compared with the control (in the outbreaks). They include flavonoids, phenolic glycosides, phenol carbonic acids. At the composition of phenolic glycosides identified arbutin and salicin, which can be considered as components of the constitutive entomoresistance, due to their high antifeedant activity. Neutral reaction was observed in 33,3%. Reduction of phenolic compounds found in only 27,8% of the peaks. Increasing of phenolic glycosides the content such as arbutin and salicin can be uniquely regarded as an argument in favor of a higher level of constitutive entomoresistance in plantations beyond the borders of outbreaks. Furthermore, one can assume that other phenolic compounds, the content of which is significantly higher than in samples from outbreaks may exhibit antifeedant properties. It is assumed that certain phenolic compounds can participate in the implementation of constitutive (natural) entomoresistance and induced resistance.
1. Бахвалов С.А., Кукушкина Т.А., Высочина Г.И. Влияние дефолиации на изменения количества аллелохемиков и растворимых сахаров в листьях березы повислой (Betula pendula Roth) // Сибирский экологический журнал. – 2010. – Т. 17, № 2. – С. 291-297.
2. Бахвалов С.А., Колтунов Е.В., Мартемьянов В.В. Факторы и экологические механизмы популяционной динамики лесных насекомых-филлофагов. – Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2010. - 358 c.
3. Колтунов Е.В., Хамидуллина М.И. Влияние дефолиации на содержание фенолсодержащих соединений в листьях березы повислой (Betula pendula Roth.) в условиях антропогенного воздействия // Современные проблемы науки и образования. – 2012. - № 6. - С. 97-105.
4. Колтунов Е.В., Хамидуллина М.И. Влияние абиотического стресса (засухи) на содержание фенольных соединений в листьях березы повислой (Betula pendula Roth.) из очагов непарного шелкопряда (Lymantria dispar L.) // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 1. - С. 310.
5. Пайнтер Р. Устойчивость растений к насекомым. - М. : Изд-во иностр. литературы, 1953. - 442 с.
6. Шапиро И.Д., Вилкова Н.А., Слепян Е.И. Иммунитет растений к вредителям и болезням. - СПб. : Агропромиздат, 1986. - 192 с.
7. Barbosa P., Gross P., Provan G.J., Pacheco D.Y., Stermitz F.R. (1990) Allelochemicals in foliage of unfavored tree hosts of the gypsy moth, Lymantria dispar L. 1. Alkaloids and other components of Liriodendron tulipifera L. (Magnoliaceae), Acer rubrum L. (Aceraceae), and Cornus florida L. (Cornaceae) // J Chem Ecol. - 16:1719–1730.
8. Felton G.W., Donato K.K., Broadway R.M., Duffey S.S. Impact of oxidized plant phenolics on the nutritional quality of dietary protein to a noctuid herbivore, Spodoptera exigua // J. Insect physiol. – 1992. - V. 38. - P. 277-285.
9. Gatehouse J.A. Plant resistance towards insect herbivores: a dynamic interaction // New Phytologist. – 2002. – Vol. 156. – P. 145-169.
10. Haukioja E. Plant defenses and population fluctuations of forest defoliators: mechanism-based scenarios // Ann. Zool. Fennici. – 2005. – V. 42. – P. 313-325.
11. Hemming J.D., Lindroth R.L. Effects of phenolic glycosides and protein on gypsy moth (Lepi-doptera: Lymantriidae) and forest tent caterpillar (Lepidoptera: Lasiocampidae) performance and de-toxication activities // Environ. Entomol. – 2000. - V. 29 : P. 1108-1115.
12. Howe G.A., Jander G. Plant immunity to insect herbivores // Annu. Rev. Plant Biol. – 2008. - V. 59. - P. 41-66.
13. Larson R.A. The antioxidants of higher plants // Phytochemistry. - 1988. - V. 27. - P. 969-978.
14. Larsson S. 2002. Resistance in trees to insects – an overview of mechanisms and interactions // Mechanisms and Deployment of Resistance in Trees to Insects / Eds M.R. Wagner, K.M. Clancy, F. Lieutier & T.D. Paine). - Kluwer, pp. 1-29.
15. Martemyanov V.V., Dubovskiy I.M., Rantala M.J. et al. The Effects of Defoliation-Induced Delayed Changes in Silver Birch Foliar Chemistry on Gypsy Moth Fitness, Immune Response, and Resistance to Baculovirus Infection // J Chem Ecol. – 2012. – Vol. 38. – P. 295–305.
16. Rowel-Rahier M., Pasteels J.M. Third trophic level influences of plant allelochemicals. Herbivores, Their interactions with secondary Plant metabolites / Eds. G.A. Rosenthal, M.R. Berenbaum. - San Diego : Academic Press, 1992. - P. 243-277.
17. Saleem A., Loponen J., Pihlaja K., Oksanen E. Effects of long-term open-field ozone exposure on leaf phenolics of European silver birch (Betula pendula ROTH) // Journal of Chemical Ecology. - 2001. - V. 27. – N 5. - P. 1049–1062.
18. Scutareanu P., Drukker B., Bruin J. et al. Leaf volatiles and polyphenols in pear trees infested by Psilla perycola. Evidence of simultaneously induces responces // Chemoecology. – 1996. - № 7. – Р. 34-38.
19. Shields V.D., Smith K.P., Arnold N.S. et al. The effect of varying alkaloid concentrations on the feeding behavior of gypsy moth larvae, Lymantria dispar (L.) (Lepidoptera: Lymantriidae) // Arthropod-Plant Interactions. – 2008. – P. 101-107.
20. Turunen M., Heller W., Stich S., Sandermann H., Sutinen M.L., Norokorpi Y. The effects of UV exclusion on the soluble phenolics of young Scots pine seedlings in the subarctic // Environmental Pollution. – 1999. - V. 106. – N 2. - P. 219.
21. Valkama E., Koricheva J., Ossipov V., Ossipova S., Haukioja E., Pihlaja K. Delayed induced responses of birch glandular trichomes and leaf surface lipophilic compounds to mechanical defoliation and simulated winter browsing // Oecologia. – 2005. – 146 : 385–393.