Вы здесь

Витамины в биотехнологии растений

Средняя: 3.2 (14 оценок)
Культивирование растительных клеток и тканей

Комплекс витаминов В содержит важные компоненты для обмена веществ и роста растений. Большинство этих витаминов входит в состав дрожжевого экстракта, который раньше обычно использовался в культуре тканей. Теперь многие из компонентов последнего идентифицированы и для более полного контроля над процессами роста и развития их рекомендуется вносить отдельно. К комплексу витаминов В относят целый рад соединений.

Тиамин (витамин В1; C12H17ClN4OS) рекомендован для большинства прописей сред, потому что функционирует в форме пирофосфата как кофермент цикла трикарбоновых кислот (цикл Кребса). В состав сред вводят в виде хлоргидрата тиамина в концентрациях 0,1-0,4 мг/л. Известно, что тиамин в растении производят в основном листья. Его молекула состоит из двух компонентов; первый из них представляет собой остаток пиримидина, второй – половину молекулы тиазола.

В результате исследований, направленных на выяснение роли тиамина в метаболизме орхидных на стадии протокорма и ювенильных растений, показано, что во многих случаях добавление в среду тиамина или его составляющих усиливает рост испытуемых растений и позитивно влияет на дифференциацию ювенильных растений (Mariat, 1952).

Рибофлавин (витамин В2, витамин G; C17H20N4O6) активен в углеводном обмене и важен для клеточного дыхания. Подобно прочим водорастворимым витаминам рибофлавин может синтезироваться в растениях, особенно на начальных этапах развития семян (Goodwin, 1963).

Никотиновая кислота (витамин В3, витамин Р, витамин РР; C6H5N02) – универсальное соединение, которое широко встречается как у животных, так и у растений. Это вещество является предшественником синтеза многих необходимых соединений в метаболизме растений. Одна из важных функций никотиновой кислоты проявляется в участии в синтезе НАДФ и НАФ. У многих растений пути ее метаболизма сопряжены с триптофаном, который в растительных организмах выступает в роли предшественника ИУК. Никотиновая кислота в системе обмена веществ часто входит в состав коферментов, активных в анаболических реакциях. Витамин В3 добавляют ко многим средам обычно в концентрациях от 0,1 до 10 мг/л.

Аденин (витамин В4, 6-аминопурин; C5H5N5) важен для клеток растений как составляющая нуклеиновых кислот (ДНК и РНК). В культуре тканей имеет слабый цитокининовый эффект. В состав сред вводится в виде сульфата аденина (AdS04; (C5H5N)2 • H2S04 х 2Н20) и используется в основном как стимулятор адвентивного побегообразования.

D-пантотеновая кислота (витамин В5; C9H16N05) – водорастворимый витамин, который является частью молекулы коэнзима A (Goodwin, 1963). Активна как кофермент в жировом обмене. В среды для культуры растительной ткани добавляется в виде соли кальция (C9H165)2Ca. Термолабильна; необходима холодная стерилизация.

Пиридоксин (витамин В6; C8H113) также служит коферментом некоторых реакций обмена веществ. В состав сред обычно добавляется в форме хлоргидрата (C8H113 • НСl).

Цианокобаламин (витамин В12; С63Н88СоN14О14Р) иногда добавляют к питательным средам для интенсификации ростовых и формообразовательных процессов.

Фолиевая кислота (витамин Вс, витамин М; C19H19N7О6) образуется в листьях и других растительных тканях. Действие подобно прочим витаминам группы В. Взаимодействуя с молекулами ферментов, приобретает свойства кофермента. Применение фолиевой кислоты в культуре растительных тканей ограничено. Может быть использована для укоренения растений.

n-Аминобензойная кислота (парааминобензойная кислота (ПАБК), витамин Вх; C7H72) иногда используется в средах как антисептик. Это соединение также принимает участие в обмене фолиевой кислоты.

Инозитол (мио-инозитол; С6Н1206) как сахарный спирт комплекса витаминов В содержится во многих средах. В форме фосфата может входить в состав различных мембран, особенно у таких органелл, как хлоропласты. Инозитол непосредственно не стимулирует ростовые процессы, но благоприятно влияет на развитие растений-регенерантов в концентрации 100 мг/л. В дальнейшем это соединение выявили в эндосперме незрелого кокоса (Steward, 1968). В растениях инозитол принимает участие в цикле синтеза полиуронидов (polyuronides).

L-Аскорбиновая кислота (витамин С; С6Н806) – наиболее известное соединение из группы витаминов. Принимает участие в окислительно-восстановительных процессах метаболизма. Известно, что это соединение имеет некоторые качества дезинфицирующего средства, однако в основном его используют как мощный антиоксидант, чтобы предотвратить фенольное окисление растений, которые содержат фенольные смолы. Однако витамин С нельзя использовать длительно, поскольку он может стать окислителем непосредственно. Установлено, что у высших растений аскорбиновая кислота синтезируется из некоторых углеводов (глюкоза, галактоза).

Использование аскорбиновой кислоты в питательных средах затруднено в силу ее физико-химических свойств – это соединение полностью разлагается при автоклавировании среды. Поэтому аскорбиновую кислоту стерилизуют или через специальные микрофильтры, или же к среде добавляют уже стерильное вещество, которое можно приобрести в запаянных стеклянных ампулах.

Биотин (витамин Н; С10Н16N2O3S) – обычный компонент сред. Важен в метаболизме жиров, белков и углеводов.

Витамин T – это комплекс ростостимулирующих веществ, которые в литературе упоминаются под названиями tegotin, termitin, torutilin, temina, фактор Tи др. Первоначально был изолирован из термитов. Структура его не установлена; предполагают, что он может состоять из нескольких различных витаминов.

Холин (C5H152) – алкалоид со щелочными свойствами; также может взаимодействовать с комплексом витаминов В. Это происходит естественно в лецитине, который химически связан с жирами и содержит фосфор и азот. Хлорид холина (C5H15NОCl) иногда рекомендуют использовать в прописях сред.

(+)-альфа-Токоферол(витамин Е; С29Н50О2) иногда применяется в культуре тканей растений. Его используют для поддержания во взвешенном состоянии культур клеток. При отсутствии витамина Е клеточные агрегаты увеличиваются, что неприемлемо (Oswald et al., 1977).

Источник: Биотехнология тропических и субтропических растений in vitro

Добавить комментарий