Allelopathy and Allelopathic Substances of Fossil Tree Species Metasequoia glyptostroboides

Metasequoia glyptostroboides Hu et W.C. Cheng is one of the oldest living conifer species, and it has remained unchanged for millions of years compared to its fossils from the Cretaceous period. The species are cultivated in the parks, gardens, and roadsides in many countries. We investigated the allelopathy and allelopathic substances in fallen leaves of M. glyptostroboides. An aqueous methanol extract of the fallen leaves inhibited the growth of cress (Lepidium sativum L.), lettuce (Lactuca sativa L.), alfalfa (Medicago sativa L.), Lolium multiflorum Lam., Phleum pretense L., and Vulpia myuros (L.) C.C.Gmel. The extract was then purified by several chromatographic steps, and two allelopathic substances were isolated and determined by spectral data to be (+)-rhododendrol and 9-epi-blumenol C. The compound inhibited the growth of cress and L. multiflorum. M. glyptostroboides is a deciduous perennial tree, and accumulation of its fallen leaves occur on the soil under the trees. Therefore, those allelopathic substances in the fallen leaves may be liberated into the rhizosphere soil during the decomposition process of fallen leaves and provide a competitive advantage for M. glyptostrob through the growth inhibition of competing plant species nearby. Therefore, M. glyptostroboides is allelopathic, and (+)-rhododendrol and 9-epi-blumenol C may be contribute to the allelopathy.

ON THE PRODUCTION OF SEED PROGENY OF METASEQUOIA GLYPTOSTROBOIDES HU ET W. C. CHENG (TAXODIACEAE) IN ST. PETERSBURG

Metasequoia glyptostroboides Hu et W.C. Cheng has been grown in the Peter the Great Botanical Garden of the BIN RAS since 1952, where it was first introduced into cultivation in Russia. It is the most winter-hardy representative of the Taxodiaceae family suitable for open field culture in St. Petersburg. The best specimens reached 14.4 m in height with a trunk diameter of 29 cm at the age of 69 years. In 2018, seed production was recorded for the first time. Seed offspring were obtained in 2020. In the conditions of the warming of the climate of St. Petersburg in the first two decades of the 21st century, there is a surge in the generative ability of woody exotics, an increasing number of trees and shrubs are beginning to bear fruits and seeds.

Аутфітосозологічне оцінювання дендроекзотів відділу Pinophyta ботанічного саду Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича

Здійснено інтегральне аутфітосозологічне оцінювання 41 виду деревних інтродуцентів відділу Pinophyta, які ростуть у ботанічному саду Чернівецького національного університету ім. Юрія Федьковича в умовах відкритого ґрунту. Відповідно до значень вирахуваного для кожного виду аутфітосозологічного індексу досліджувані дендроекзоти віднесено до чотирьох аутфітосозологічних класів (II-V); найбільше видів (27) увійшли до ІІІ класу. Для рослин кожного із аутфітосозологічних класів охарактеризовано ознаки, які найістотніше впливають на фітосозологічну цінність видів: категорія раритетності у Червоному списку МСОП, фітогеографічне та історичне значення, регіональна репрезентативність та кількість штучних природоохоронних об'єктів у межах Чернівецької області, де росте той чи інший вид. Зокрема, найчастіше у дендропарках, парках-пам'ятках садово-паркового мистецтва та у складі пам'яток природи Чернівецької області трапляються Thuja occidentalis L. (30 місцезростань), Pinus strobus L. (22), Platycladus orientalis (L.) Franco (19 місцезростань), і в межах 12-14 природоохоронних об'єктів – Pinus nigra J. F. Arnold, Ginkgo biloba L., Chamaecyparis pisifera (Siebold & Zucc.) Endl. Відзначено, що 51,2 % із досліджуваних видів трапляються, окрім ботанічного саду Чернівецького національного університету, також у дендропарках, парках-пам'ятках садово-паркового мистецтва та пам'ятках природи місцевого значення Чернівецької області. Раритетні види деревних інтродуцентів відділу Pinophyta цінні як резерв генетичного матеріалу. Тому особливої охорони потребують ті з них, які перебувають під загрозою зникнення (категорія раритетності у Червоному списку МСОП – CR, EN та VU), а також ті, що увійшли до ІІ аутфітосозологічного класу (Taxodium distichum (L.) Rich., Sequoiadendron giganteum (Lindl.) J. Buchholz, Metasequoia glyptostroboides Hu & W. C. Cheng, Picea koyamae Shiras.), та частина видів, віднесених до ІІІ класу (зокрема, ті з них, які представлені 1-2 особинами лише у ботанічному саду Чернівецького національного університету, і не здатні розмножуватися насіннєвим шляхом). Під час розроблення рекомендацій з ефективної охорони досліджуваних деревних інтродуцентів варто звертати увагу на екологічні вимоги видів, оскільки від цього значною мірою залежить успішність росту і розвитку інтродуцентів.

Metasequoia glyptostroboides potentiates anticancer effect against cervical cancer via intrinsic apoptosis pathway

This study was undertaken to investigate the anticancer effects of organic extracts derived from the floral cones of Metasequoia glyptostroboides. Dried powder of M. glyptostroboides floral cones was subjected to methanol extraction, and the resulting extract was further partitioned by liquid–liquid extraction using the organic solvents n-hexane, dichloromethane (DME), chloroform, and ethyl acetate in addition to deionized water. HeLa cervical and COS-7 cells were used as a cancer cell model and normal cell control, respectively. The anticancer effect was evaluated by using the Cell Counting Kit-8 assay. The viability of COS-7 cells was found to be 12-fold higher than that of the HeLa cells under the administration of 50 µg/ml of the DME extract. Further, the sub-G1 population was determined by FACS analysis. The number of cells at the sub-G1 phase, which indicates apoptotic cells, was increased approximately fourfold upon treatment with the DME and CE extracts compared with that in the negative control. Furthermore, RT-qPCR and western blotting were used to quantitate the relative RNA and protein levels of the cell death pathway components, respectively. Our results suggest that the extracts of M. glyptostroboides floral cones, especially the DME extract, which possesses several anticancer components, as determined by GC–MS analysis, could a potential natural anticancer agent.

Coniferous Cones as a Forestry Waste Biomass—A Source of Antioxidants

The cones of conifers are a waste biomass, potentially be utilized for a variety of purposes, including the extraction of bioactive materials, particularly antioxidant polyphenols. In the present work we conducted a comparative analysis of the antioxidant content of selected taxa that are either common in Hungary or that have not yet been investigated in any great detail (Cedrus atlantica, Larix decidua, Picea abies, Pinus mugo, Pinus nigra, Pinus sylvestris, Pinus wallichiana, Tsuga Canadensis, Tsuga heterophylla, Pseudotsuga menziesii, Chamaecyparis lawsoniana, Taxodium distichum, Thuja occidentalis, Metasequoia glyptostroboides, Thuja orientalis, Cryptomeria Japonica, Cunninghamia lanceolata). A comparison of different maturation stages (green, mature, and opened cones) was carried out for the assigned taxa. Folin-Ciocâlteu total phenol content, ferric reducing antioxidant power (FRAP) and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) assays were used to assess the antioxidant contents. Total antioxidant power was determined by a scoring system that combined the three assay results. For each taxon the overall best results were found for green cones, followed by mature, and opened cones. Taxa with the highest scores were Tsuga Canadensis, Metasequoia glyptostroboides, Chamaecyparis lawsoniana, Cryptomeria Japonica, Thuja orientalis and Picea abies. High-performance liquid chromatographic/tandem mass spectrometric profiling of the polyphenols was completed for selected samples. Results provide a basis for future bioactivity testing of these samples. The research was supported by the ÚNKP-20-5-12 New National Excellence Program of the Ministry for Innovation and Technology from the source of the National Research, Development and Innovation Fund and by the János Bolyai Research Scholarship of the Hungarian Academy of Sciences.