Razvoj organskih molekula kao abiotskih elicitora kukuruza

Evidencioni broj projekta:   391-00-16/2017-16/7-IP, Tip 1/107

Rukovodilac projekta:   dr Dejan M. Opsenica, naučni savetnik IHTM - Centra za hemiju

Izveštaj o realizaciji projekta

Cilj projekta je bio unapređenje elicitorne aktivnosti organskih molekula koju pokazuju prema biljkama koje se koriste za proizvodnju hrane, u model sistemu kulture kukuruza.

Posebni ciljevi projekta bili su:
1) sinteza organskih jedinjenja koja imaju elicitorska svojstva prema biljkama koje se koriste u ishrani; 2) razvoj postupka za optimalan tretman semena kukuruza rastvorima niske koncentracije sintetisanih jedinjenja; 3) ispitivanje efekta sintetisanih jedinjenja sa potencijalnim elicitorskim efektom na biomasu klijanaca kukuruza; 4) analiza sadržaja ekstrakta korena i izdanka klijanaca kukuruza i određivanje šećernog i polifenolnog profila jonskim tečnim hromatografom i korelacija strukture testiranog jedinjenja sa dobijenim rezultatima analize ekstrakata; 5) definisanje optimalnih koncentracija i dužine tretmana semena kukuruza sintetisanim jedinjenjima radi postizanja željenog efekta na šećerni profil, polifenolni profil, kao i biomasu klijanaca kukuruza.

U periodu realizacije projekta sintetisano je i testirano 11 jedinjenja. Razvijena je metoda za prajming semena i ispitivanjima je pokazano da sintetisana jedinjenja pokazuju elicitorno dejstvo, tako što posle tretmana semena kukuruza dolazi do povećanja klijavosti semena kukuruza lošijeg vigora.

Analizom parametara rasta - sveže i suve biomase korena i izdanka, stepena hidrolize i biosinteze, utvrđeno je da dolazi do povećanja sveže i suve biomase korena i izdanaka, bilo da se radi o partijama semena boljeg i lošijeg vigora, povećavajući u visokom stepenu hidrolizu i biosintezu.

Utvrđeno je da usled elicitorne aktivnosti sintetisanih jedinjenja dolazi do povećanje antioksidativne aktivnosti (DPPH) korena i izdanka, ali da su se koncentracije ispitivanih antioksidanata (ukupni fenoli, fitinska kiselina, slobodne tiolne grupe) menjale na različit način bez određene pravilnosti.

Ispitivanje uticaja testiranih jedinjenja u poljskim uslovima izvršeno je na dva načina. U jednom je uzgajana biljka iz semena koje je potapano u rastvore elicitora, po prethodno definisanim uslovima i potom posejano. Na drugom ogledu, isti dan je izvršena setva netretiranog semena. Tretiranje biljke ispitivanim jedinjenjima izvršeno je u kasnijim razvojnim fazama, sa prethodno određenom koncentracijom elicitora u mešavini sa DMSO koji je osigurao apsorpciju, nanošenjem rastvora na list kukuruza. Veća efikasnost dobijenih jedinjenja dobijena je u ogledu gde su ispitivana jedinjenja aplicirana folijarno. Kod genotipa G2 je utvrđen najveći porast prinosa prinmenom jedinjenja i sva primenjena jedinjenja su pokazala porast prinosa u poređenju sa kontrolnom grupom (2-3 t/ha) i grupom tretiramnom samo DMSO (1-2 t/ha). Izvršena je analiza nutritivnih karakteristika zrna kukuruza dobijenog u poljskom ogledu, u pogledu sadržaja skroba i proteina.

Ostvareni rezultati prikazani na međunarodnim konferencijama

  1. V. Dragićević, D. Opsenica, N. Kravić, J. Mesarović, M. Simić, M. Brankov: Alterations in growth of maize seedlings influenced by mixed tetraoxanes, Abstract Book for the Plant Biology Europe Conference in Copenhagen, Denmark June 18-21, 2018, (PBE2018) p. 146 ISBN 978-87-996274-1-7
  2. D. Opsenica, J. Trifković, T. Tosti, V. Dragićević, D. Milojković-Opsenica: Sugar profile as a tool for the assesment of influence of tetraoxanes on germination and starting growth phase of maize seeds, UniFood Conference University of Belgrade, 5-6. October 2018, Programe and Book of Abstracts, OHP24 / FCHP24. ISBN 978-86-7522-060-2