Botanica Pacifica. A journal of plant science and conservation2020. 9(1): 77-83
Article first published online: 26 FEB 2020 | DOI: 10.17581/bp.2020.09103
A chemotaxonomic study of phenolic compounds in the species of the genus Dasiphora (Rosaceae) from the Russian Far East and Eastern Siberia
Elena V. Andysheva 1 & Elena P. Khramova 2
1 Amur Branch of the Botanical Garden-Institute FEB RAS, Blagoveshchensk, Russia
2 Central Siberian Botanical Garden SB RAS, Novosibirsk, Russia
The profile and concentrations of phenolic compounds were determined in the leaves of five species and one variety of the genus Dasiphora Raf. from natural habitats of the Russian Far East and Eastern Siberia. It was found that the phenolic profile is specific for each taxon under study. The largest number of phenolic components was detected in D. davurica and D. mandshurica, and the lowest in D. parvifolia and D. davurica var. flava. For each studied taxon, a distinct set of highly accumulated phenolic components was identified. According to paired-affinity and group affinity calculations, species D. mandshurica and D. davurica are the closest relatives. Species specificity was evaluated on the basis of aglycon structure of flavonol glycosides. D. fruticosa, D. parvifolia, and D. davurica showed a tendency of increased accumulation of quercetin glycosides, whereas D. davurica var. flava, D. gorovoii, and D. mandshurica mainly accumulate the glycosides of rhamnetin. D. parvifolia and D. gorovoii are characterized by the highest content of phenolic compounds (in total and by groups), whereas D. davurica is distinguished by the high content of ellagic compounds.
Андышева Е.В., Храмова Е.П. Хемотаксономический анализ фенольных соединений представителей рода Dasiphora (Rosaceae) российского Дальнего Востока и Восточной Сибири. Приведены результаты исследования состава и содержания фенольных соединений в листьях растений пяти видов и одной разновидности рода Dasiphora Raf. Установлено, что для каждого исследованного вида характерен свой фенольный профиль. Наибольшее число компонентов фенольной структуры присутствовало у растений D. davurica и D. mandshurica, наименьшее – у D. parvifolia и D. davurica var. flava. Для каждого исследованного вида установлено повышенное накопление определенного набора компонентов. По коэффициентам парного и группового сходства наиболее близки виды D. mandshurica и D. davurica. Отмечена видоспецифичность в зависимости от агликоновой структуры флавонолгликозидов. D. fruticosa, D. parvifolia и D. davurica свойственно повышенное накопление гликозидов кверцетина, D. davurica var. flava, D. gorovoii и D. mandshurica – гликозидов рамнетина. По наибольшему содержанию фенольных соединений (суммарному и по группам) выделены виды D. parvifolia и D. gorovoii, по суммарному содержанию эллаговых соединений – D. davurica.
Keywords: Dasiphora, Russian Far East, Eastern Siberia, chemotaxonomic markers, phenolic compounds, фенольные соединения, хемотаксономия, российский Дальний Восток, Восточная Сибирь
References
Baikov, K.S. (ed.). 2012. Check-list of flora of Asian Russia: Vascular plants. Izd-vo SO RAN, Novosibirsk, 640 pp. (in Russian with English abstract). [Конспект флоры Азиатской России: Сосудистые растения. 2012 / под ред. К.С. Байкова. Новосибирск: Изд-во СО РАН. 640 с.].
Bate-Smith, E.C. 1961. Chromatography and taxonomy in the Rosaceae with special reference to Potentilla and Prunus. Journal of the Linnean Society of London, Botany 58(370): 39-54. CrossRef
Bate-Smith, E.C. 1976. Chemistry and taxonomy of Ribes. Biochemical Systematic and Ecology 4(1):13-23. CrossRef
Cherepanov, S.K. 1995. Vascular plants of Russia and the adjacent states (within the former USSR). Mir i Sem'ya, Saint-Peterburg, 992 pp. (in Russian). [Черепанов С.К. 1995. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). Санкт-Петербург: Мир и семья. 992 с.].
Ellison, W.L., R.E. Alston & B.L. Turner 1962. Methods of presentation of crude biochemical data for systematic purposes with particular reference to the genus Bahia (Compositae). American Journal of Botany 6(1):599-604. CrossRef
Ermakov, A.I., V.V. Arasimovich, N.P. Yarosh, Yu.V. Peruanskii, G.A. Lukovnikova & M.I. Ikonnikova 1987. Biochemical methods of research of plants. Agropromizdat, Leningrad, 430 pp. (in Russian). [Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П., Перуанский Ю.В., Луковникова Г.А., Иконникова М.И. 1987. Методы биохимического исследования растений. Ленинград: Агропромиздат. 430 с.].
Harborne, J.B. 1977. Flavonoids and the evolution of the Angiosperms. Biochemical Systematic and Ecology 5(1):7-22. CrossRef
Khramova, E.P. 2013. Chemotaxonomic study of Siberian species of Pentaphylloides Hill. Turczaninowia 16(4):55-62 (in Russian with English summary). [Храмова Е.П. 2013. Хемотаксономическое исследование сибирских видов рода Pentaphylloides Hill // Turczaninowia. T. 16, № 4. C. 55-62]. CrossRef
Khramova, E.P. 2014. The content and composition of flavonoids Pentaphylloides fruticosa in natural conditions and the introduction. Himiya rastitel'nogo syr'ya 1:185-193 (in Russian with English summary). [Храмова Е.П. 2014. Состав и содержание флавонолов Pentaphylloides fruticosa в природе и культуре // Химия растительного сырья. № 1. С. 185-193].
Khramova, E.P. 2016. The genus Pentaphylloides Hill (Rosaceae) of Asian Russia (phenolic compounds, element composition in the nature and culture, a chemotaxonomy): Dis. … Doct. Biol. Sciences. Novosibirsk, 437 pp. (in Russian). [Храмова Е.П. 2016. Род Pentaphylloides Hill (Rosaceae) Азиатской России (фенольные соединения, элементный состав в природе и культуре, хемотаксономия): Дис. … д-ра. биол. наук. Новосибирск. 437 с.].
Khramova, E.P. & N.M. Shkel' 1999. Ecological and biochemical peculiarities of Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz under introduction. Sibirskii ekologicheskii zhurnal 6(3):237-244 (in Russian with English summary). [Храмова Е.П., Шкель Н.М. 1999. Эколого-биохимические особенности пятилистника кустарникового при интродукции // Сибирский экологический журнал. Т. 6, № 3. С. 237-244].
Khramova, E.P., N.V. Tsybulya & L.N. Chindyaeva 2013. Antimicrobial activity of volatile compounds and content of phenolic components in some species of Pentaphylloides (Rosaceae). Rastitel'nye resursy 3(4):598-611 (in Russian with English summary). [Храмова Е.П., Цыбуля Н.В., Чиндяева Л.Н. 2013. Антимикробная активность летучих соединений и содержание фенольных компонентов у некоторых видов рода Pentaphylloides (Rosaceae) // Растительные ресурсы. Т. 3, № 4. С. 598-611].
IPNI. 2015. The International Plant Names Index. Available from: http://www.ipni.org/. Last accessed 20.05.2018.
Julkunen-Tiitto, R., M. Rousi, J. Bryant, S. Sorsa, M. Keinänen & H. Sikanen 1996. Chemical diversity of several Betulaceae species: comparison of phenolics and terpenoids in northern birch stems. Trees 11:16-22. CrossRef
Laitinen, M.-L. 2003. Variation in secondary chemistry within a natural population of birch: Effects of genotype, environment and ontogeny: PhD Dissertations in Biology, University of Joensuu, Finland, 98 pp.
Miliauskas, G., T.A. van Beek, E.J. Sudhölter, P.R. Venskutonis, J.P.H. Linssen & P. De Waard 2004. Antioxidant activity of Potentilla fruticosa. Journal of the Science of Food and Agriculture 84(15):1997-2009. CrossRef
Pshennikova, L.M. 2006. A new species of the genus Dasiphora (Rosaceae) from the Russian Far East. Botanicheskii Zhurnal 91(6):951-954 (in Russian with English summary). [Пшенникова Л.М. 2006. Новый вид рода Dasiphora (Rosaceae) c Дальнего Востока России // Ботанический журнал. Т. 91, № 6. С. 951-954].
Pshennikova, L.M. 2016. Achene morphology of the Far Eastern species of the genus Dasiphora Raf. (Rosaceae): systematic implications. Botanica Pacifica 5(1):63-68. CrossRef
Rausher, M.D. 2006. The evolution of flavonoids and their genes. In: The Science of Flavonoids (E. Grotewold, ed.), pp. 175-212. Springer, Ohio, USA. CrossRef
Robards, K. & M. Antonovich 1997. Analytical chemistry of fruit bioflavonoids a review. The Analyst 122(2):11-34. CrossRef
Sychyov, K.S. 2005. The methods of a high-performance liquid chromatography and a solid-phase extraction. OOO "Veda", Moscow, 165 pp. (in Russian). [Сычев К.С. 2005. Методы жидкостной хроматографии и твердофазной экстракции. Москва: ООО "Веда". 165 с.].
Suresh, N.B. & V.S. Pandey 2003. Silica gel chromatographic study of phenolic compounds in some cultivated cucurbits. Himalayan Journal of Sciences 1(2):123-125. CrossRef
Tril, V.M. 1977. Comparative analysis of phenolic compounds of the genus Potentilla L. Southeast Altai. In: Rastitel'nye resursy Yuzhnoi Sibiri i puti ih osvoeniya (K.A. Sobolevskaya, ed.), pp. 33-45, Nauka, Novosibirsk, (in Russian). [Триль В.М. 1977. Сравнительный анализ фенольных веществ рода Potentilla L. Юго-Восточного Алтая // Растительные ресурсы Южной Сибири и пути их освоения / под ред. К.А. Соболевской. Новосибирск: Наука. С. 33-45].
Van Beek, T.A. 2002. Chemical analysis of Ginkgo biloba leaves and extracts. Journal of сhromatography A 967(1):21-35. CrossRef
Vysochina, G.I. 2004. Phenolic compounds in the taxonomy and phylogeny of the buckwheat family. Nauka, Novosibirsk, 240 pp. (in Russian). [Высочина Г.И. 2004. Фенольные соединения в систематике и филогении семейства Гречишных. Новосибирск: Наука. 240 с.].
Williams, C.A., J.B. Harborne, J.R. Greenham, R.J. Grayer, G.C. Kite & J. Eagles 2003. Variations in lipophilic and vacuolar flavonoids among European Pulicaria species. Phytochemistry 64(1):275-283. CrossRef
Wink, M. 2003. Evolution of secondary metabolites from an ecological and molecular phylogenetic perspective. Phytochemistry 64(1):3-19. CrossRef
Wolf, T. 1908. Monographia der Gatung Potentilla. In: Bibliografie der Botanik. XVI, Hf. 71 (T. Wolf, ed.), pp. 1-715, Stuttgart.
Yuriev, D.V., K.I. Eller & A.P. Arzamastsev 2003. The analysis of flavonol glycosides in preparations and dietary supplement on the basis of Ginkgo biloba extract. Farmatsiya 52(2):7-10 (in Russian with English summary). [Юрьев Д.В., Эллер К.И., Арзамасцев А.П. 2003. Анализ флавонолгликозидов в препаратах и БАД на основе экстракта Ginkgo biloba // Фармация. Т. 52, № 2. С. 7-10].
|
|