Czy naturalne biostymulatory wpływają na strukturę makromolekuł u roślin?

Wartość projektu
47 030,00
PLN
Źródło finansowania
Miniatura 2
Okres realizacji od
Okres realizacji do
Kierownik projektu w ZUT
dr hab. inż. Piotr Dominik Salachna
Opis

W produkcji roślinnej duże zainteresowanie budzą biostymulatory obejmujące różnorodne substancje, które stosowane są w celu zwiększenia wzrostu oraz poprawy jakości roślin, szczególnie w warunkach stresowych. Szerokie zapotrzebowanie na biostymulatory skłania do poszukiwania nowych, alternatywnych źródeł substancji o wysokiej aktywności biologicznej. Pozytywne, wielokierunkowe działanie w stosunku do roślin wykazują naturalne poli- i oligosacharydy, związki biodegradowalne, biokompatybilne i nietoksyczne. Szczególną uwagę zwraca się na zdepolimeryzowne formy polisacharydów cechujących się silniejszym działaniem w porównaniu z produktami, z których zostały pozyskane. Przykładem jest oligochitozan, pochodna chitozanu, związek zbudowany z cząsteczek D-glukozoaminy i Nacetylo-D-glukozoaminy. Oligochitozan stosowany jest jako biostymulator wzrostu roślin oraz elicitor odporności na patogeny. Związek ten stymuluje kiełkowanie, oddziałuje na przebieg fotosyntezy, transport jonów, a także indukuje odporność na stresy abiotyczne. Innym naturalnym biopolimerem wykazującym stymulacyjne działanie jest guma gellanowa, rozpuszczalny w wodzie anionowy egzopolisacharyd wytwarzany w wyniku fermentacji tlenowej przez bakterie Sphingomonas elodea. W badaniach własnych wykazaliśmy, że zastosowanie gumy gellanowej w uprawie dwóch gatunków Eucomis skutkowało stymulacją wzrostu roślin, zwiększeniem aktywności fotosyntetycznej i właściwości antybakteryjnych, przy czym silniejszą aktywność wykazał oligogellan. Bez odpowiedzi pozostaje pytanie o mechanizmy wyjaśniające stymulacyjne działanie gumy gellanowej i jej pochodnych u roślin. Także w przypadku oligochitozanu dotychczasowe nieliczne badania nie dostarczyły jednoznacznych wyników na temat mechanizmu działania.
Większość prac dotyczących reakcji roślin na poszczególne biostymulatory ogranicza się do obserwacji stanu morfologicznego i fizjologicznego roślin, natomiast wciąż do nielicznych należą kompleksowe badania prowadzące do zgłębienia obserwowanych efektów działania biostymulatorów. W niniejszym projekcie przyjęto założenie, że skład makromolekuł u roślin może być warunkowany przez naturalne biostymulatory: oligochitozan i oligogellan. W literaturze na ten temat brak jest jakichkolwiek informacji. Do badań wybrano mało poznane, cenne gatunki Perilla frutescens i Eucomis autumnalis o właściwościach leczniczych i dekoracyjnych.
Oczekiwane wyniki o jakościowych i ilościowych strukturach makromolekuł dostarczą podstawę do wnioskowania o stanie roślin Perilla frutescens i Eucomis autumnalis. W naukach ogrodniczych otrzymane wyniki przyczynią się do pogłębienia wiedzy na temat biostymulacyjnego działania oligochitozanu i oligogellanu oraz zwrócenia uwagi na przydatność współczesnych narzędzi w ocenie struktur makromolekuł u roślin. Uzyskane dane powiązane z odpowiedzią morfogenetyczną roślin posłużą do lepszego zrozumienia mechanizmów działania testowanych innowacyjnych biostymulatorów opartych na naturalnych biopolimerach.

Opiekun: