Каллусные культуры Clematis vitalba

Опубликовано: 16 декабря 2013 | Статьи по биотехнологии

Ростовые характеристики каллусных культур Clematis vitalba на питательных средах, содержащих марганец

Исследованы ростовые характеристики каллусных культур Clematis vitalba L. на модифицированных питательных средах Гамборга и Эвелега, дополненных марганцем. Установлено что ростовой индекс зависит от концентрации марганца в питательных средах. Максимальный ростовой индекс (13,52) наблюдался на питательных средах, содержащих 10 мг Mn /дм3.

Досліджено ростові характеристики калюсних культур Clematis vitalba на модифікованих агаризованих живильних середовищах Гамборга і Евелега, доповнених марганцем. Встановлено, що ростовий індекс залежить від концентрації марганцю у модифікованих живильних середовищах. Максимальний ростовий індекс (13,52) спостерігався на модифікованих живильних середовищах, що містили 10 мг Mn / dm3

The growth characteristics of callus cultures of Clematis vitalba on the modified solid media of Gamborg and Eveleg supplemented with manganese were under study. It was established that the growth index depends on the concentration of manganese in the solid media. The maximum growth index (13.52) was observed on the solid media containing 10 mg Mn / dm3.

В настоящее время из лекарственных растений получают более трети фармакологических препаратов. Структура многих настолько сложна, что растения еще долго будут служить их единственным источником [1].

По сравнению с интактным растениями культура клеток и тканей имеют ряд преимуществ:

  • получение экологически чистой биомассы
  • синтез новых веществ, не содержащихся в интактном растении
  • сохранение генофонда лекарственных растений [2].

Одной из ценных лекарственных культур является ломонос винаградолистный – продуцент уникального комплекса биологически активных веществ, в том числе тритерпеновых гликозидов – витальбозидов с широким спектром фармакологического действия [3, 4].

Микроэлементам принадлежит важная роль в жизнедеятельности клетки. Они избирательно накапливаются в фитомассе, активирует ферменты катализирующие многочисленные реакции углеводного, белкового и фосфорного обмена. Среди микроэлементов особенно дефицит марганца отрицательно сказывается на стабильности мембран нервных клеток и нервной системы в целом [5].

Целью настоящей работы было исследование влияния марганца на ростовые характеристики каллусных культур ломоноса виноградолистного.

Материалом для проведения исследований служили длительно пассируемые каллусные культуры ломоноса виноградолистного Clematis vitalba L. IV пассажа. При выполнении работы использовали методы, общепринятые в исследованиях по культуре изолированных тканей растений [6]. Каллусные культуры выращивали в течение 7-10 недель на модифицированной агаризованной питательной среде Гамборга и Эвелега (МП 1/28) (табл. 1), дополненной или хлоридом марганца (II), в концентрациях от 1 до 10 мг Mn/дм3.

Каллус культивировали в темноте, в условиях термостате 25оС при влажности воздуха 65-70 %.

Ростовой индекс определяли морфометрическим методом по отношению среднего объема полученного каллуса к объему транспланта еженедельно.

Таблица 1 – Состав питательной среды для культивирования каллусной культуры Clematis vitalba L.

Полученные данные обработаны статистически с использованием стандартного пакета статистики в Microsoft Office.

В результате проведенных исследований было выяснено, что каллус, выращенный на контрольном варианте среды (без марганца) имел следующую динамику роста: лаг-фаза продолжалась в течение первой недели культивирования; экспоненциальная – со второй по седьмую недели культивирования; стационарная фаза наступала на 8 неделю. Индекс роста (ИР) в контрольном варианте составил 3,62 (рис. 1).

Рисунок 1 – Индекс роста для каллусных культур, выращенных на питательной среде без марганца

Динамика роста каллусных культур, выращенных на средах обогащенных марганцам, характеризовалась следующими временными интервалами кривой роста. Для каллусов, выращенных на средах, дополненных 1,0 мг Mn /дм3, лаг-фаза продолжалась более 1 недели, линейная – со 2 по 8 неделю включительно, стационарная фаза не выявлена и культура клеток сразу переходила в фазу деградации.

Для каллусов, выращенных на средах, дополненных 5,0 мг Mn /дм3, лаг-фаза продолжалась – 2 недели, линейная – с 3 по 9 неделю включительно, а стационарная фаза начиналась с 9 недели.

Для каллусов, выращенных на средах, дополненных 10,0 мг Mn /дм3, лаг-фаза продолжалась – 1 неделю, линейная – со 2 по 8 неделю включительно, на стационарную фазу культура клеток вышла к 9 неделе.

Ростовые индексы для каллусов, выращенной на питательных средах, дополненных марганцем составили, соответственно, при концентрации 1мг Mn/ дм3 – 4,34; 5 мг Mn/ дм3 – 7,08 и 10 мг Mn/ дм3 – 13,52 (рис. 2).

Рисунок 2 – Динамика роста каллусных культур Clematis vitalba зависимости от условий внесения марганца в питательную среду:

1 – контроль (без Mn); 2 – 1,0 мг Mn /дм3; 3 – 5,0 мг Mn /дм3; 4 –10,0 мг Mn /дм3.

Показано стимулирующее влияние Mn на ростовые параметры каллусной культуры. Ростовой индекс каллусной культуры на питательной среде с концентрацией 10 мг Mn/ дм3 составил 13,52.

Отмечено изменение длительности культивирования на средах содержащих Mn до 54-64 дней, в сравнении с контрольным вариантом опыта, длительность культивирования которого составила 7 недель (50 дней), в связи с увеличением длительности экспоненциальной фазы.

Список литературы

  1. Пасешниченко В.А. Растения – продуценты биологически активных веществ / В.А. Пасешниченко // Сорос, образоват. ж-л. – 2001 – Т.7, №8 – С.13-19
  2. Кунах В.А. Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіологічні основі./ Кунах В.А. – К.: Логос.- 2005. – 724 с.
  3. Головкин Б. Н. Биологически активные соединения растительного происхождения: в 3-х т. / [Б. Н. Головкин, Р. Н. Руденская, И. А. Трофимов и др.]. – М.: Наука, 2001 – 2002. – Т. 1. – 2001. – С. 103, 105, 113.
  4. Головкин Б. Н. Биологически активные соединения растительного происхождения: в 3-х т. / [Б. Н. Головкин, Р. Н. Руденская, И. А. Трофимов и др.]. – М.: Наука, 2001 – 2002. – Т. 2. – 2002. – С. 214, 281, 263.
  5. Мельников В. Н. Химическое исследование гликозидов ломоноса виноградолистного: автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. хим. наук: спец. 02.00.10 – биоорганическая химия / Мельников В. Н. – Черновцы, 1974. – 18 с.
  6. Битюцкий Н.П. Микроэлементы и растение / Битюцкий Н.П. – СПБ. : издательство СПГУ, 1999 – 230 с.
  7. Калинин Ф.Л. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений / Ф.Л. Калинин, В.В. Сарнацкая, В.Е. Полищук. – Киев.: Наук. думка, 1986. – С. 34–36.

Источник: Теплицька Л.М. Ростові характеристики калюсних культур Clematis vitalba на живильних середовищах, доповненних манганом. / Л.М. Теплицкая, О.Ю. Заяць, І.М. Юркова, А.І. Сідякін // Вчені записки Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського. Сєрія „Біологія, хімія”. – 2011. – Т. 24 (63), № 2. – С. 279-283.Н

На фото культура — Ломонос виноградолистный Clematis vitalba.

Материал статьи любезно предоставил Заяц Алексей, магистр кафедры ботаники и биотехнологии и физиологии растений Таврического национального университета им. В.И. Вернадского.

 

Метки: , , , , , ,