Вплив асептичних умов культивування на біохімічний склад рослин виду Crambe mitridatis Juz.

  • Н. О. Пушкарьова Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Україна, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 148; ДУ «Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України», Україна, 04123, м. Київ, вул. Осиповського, 2а
  • Т. М. Кирпа-Несміян Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Україна, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 148
  • М. В. Кучук Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Україна, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 148
DOI: https://doi.org/10.7124/visnyk.utgis.17.2.1218

Анотація

Мета. Метою дослідження було встановлення умов успішного мікроклонального розмноження рослин рідкісного виду Crambe mіtridatis in vitro та виявлення можливого впливу культивування в асептичних умовах на вміст біологічно активних сполук (гідроксикоричних кислот, флавоноїдів, фенольних сполук) у рослинах. Методи. Застосовували методи рослинних культур in vitro. Насіння було вихідним матеріалом для отримання асептичної культури, досліджували морфогенний потенціал кореневих, листкових та черешкових експлантів на живильному середовищі Мурасіге-Скуга з додаванням регуляторів росту. Вміст біологічно активних сполук визначали в асептичній культурі рослин та рослинах, що проростали в умовах відкритого ґрунту методом спектрофотометрії. Результати. Досліджено морфогенний потенціал кореневих, листкових та черешкових експлантів, встановлено частоту регенерації пагонів та показано найвищу частоту регенерації для кореневих експлантів (80 %), нижчу для черешкових (50 %) та найнижчу для листкових (20 %). Встановлено, що у рослинах, які культивували в асептичних умовах підвищувався вміст гідроксикоричних кислот, поліфенольних сполук та флавоноїдів порівняно з рослинами, що культивували in vivo. Висновки. Рослини виду C. mitridatis доцільно розмножувати in vitro за допомогою кореневих та черешкових експлантів. Асептичні умови сприяють синтезу біологічно активних сполук (синергістів ауксинів) у рослинах виду C. mitridatis.
Ключові слова: культура in vitro, гідроксикоричні кислоти, флавоноїди, фенольні сполуки, Crambe mіtridatis.

Посилання

Hlushchenko A. V. Kilkisne vyznachennia sumy polifenoliv v ekstraktakh kuraiu pahorbkovoho. Zb. nauk. prats spivrobit. NMAPO im. P. L. Shupyka. 2014. Vol. 23(4). P. 240–245.

Hrytsak L. R., Mel′nyk V. M., Konvaliuk I. I., Kravets′ N. B., Mosula M. Z., Drobyk N. M. Mikroklonalne rozmnozhennia vydiv rodu Gentiana L. flory Ukrainy. Naukovi zapysky TNPU imeni Volodymyra Hnatiuka. Seriia: Biologiia. 2017. Vol. 1. P. 74–82.

Derzhavna Farmakopeia Ukrayiny: u 3t. Derzhavne pidpryiemnytstvo "Ukrayinskyi naukovyi farmakopeinyi tsentr iakosti likarskykh zasobiv". Kharkiv: Nauk.-ekspertnyi farmakopeĭnyi tsentr, 2015. 1128 p.

Chervona knyha Ukrayiny. Red. Didukh Ia. P. Kyiv: Hlobalkonsaltynh, 2009. 912 p.

Evdokymova O. V. Razrabotka i validatsiya metodiki kolichestvennoho opredeleniya summy flavonoidov v trave tysiachelistnika. Vestnyk VHU, seryia: Khymyia. Byolohyia. Farmatsyia. 2007. No. 2. P. 155–160.

Kunakh V. A. Biotekhnolohiia likarskykh roslyn. Henetychni ta fizioloho-biokhimichni osnovy. Kyiv: Lohos, 2005. 730 p.

Pushkarova N. O., Belokurova V. B. Osoblyvosti vvedennia v kulturu in vitro ridkisnoho vydu Crambe tataria Sebeok. "Biotekhnolohiia XXI stolittia": tezy dopovideĭ IX Vseukrayins′koyi naukovo-praktychnoyi

konferentsiyi prysviachenii 170 richnytsi vid narodzhennia Illi Mechnykova (Kyiv, 24 kvitnia 2015 r.). 2015. P. 162–163.

Prakhova T. Ia. Novaia netradytsyonnaia maslychnaia kul′tura — Krambe abyssynskaia. Vestnyk Altaiskoho hosudarstvennoho ahrarnoho unyversyteta. 2013. Vol. 8(106). P. 8–10.

Bilz M., Kell S. P., Maxted N., Lansdown R. V. European Red List of Vascular Plants. Luxembourg: Publications Office of the European Union. 2011. 142 p.

Clé C., Hill L. M., Niggeweg R., Martin C. R., Guisez Y., Prinsen E., Jansen M. A. Modulation of chlorogenic acid biosynthesis in Solanum lycopersicum; Consequences for phenolic accumulation and UV-tolerance. Phytochemistry. 2008. Vol. 69. P. 2149–2156. doi: 10.1016/j.phytochem.2008.04.024.

Ghasemi P. A., Rahnama G. H., Malekpoor F., Roohi B. H. Variation in antibacterial activity and phenolic content of Hypericum scabrum L. populations. J. Med. Plants Res. 2011. Vol. 5. P. 4119–4125.

Haq M., Sani W., Hossain A. B. M. S., Taha R. M., Monneruzzaman K. M. Total phenolic contents, antioxidant and antimicrobial activities of Bruguiera gymnorrhiza. J. Med. Plants Res. 2011. Vol. 5. P. 4112-4118.

King A., Young G. Characteristics and occurrence of phenolic phytochemicals. J. Amer. Diet Assoc. 1999. Vol. 99. P. 213–218. doi: 10.1016/S0002-8223(99)00051-6.

Kunakh V. A., Mozhylevska L. P., Bublyk O. M., Kolonina I. V., Muzyka V. I. Microclonal propagation of Ungernia victoris Vved. ex. Artjuschenko. Biotechnology. 2008. Vol. 1(4). 57–63.

Meot D. L., Magne C. Antioxidant activity and phenol content of Crithmum maritimum L. leaves. Plant Physiol. Biochem. 2009. Vol. 47. Р. 37–41. doi: 10.1016/j.plaphy.2008.09.006.

Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 1962. Vоl. 15. P. 473–497.

Piovan A., Cassina G., Filippini R. Crambe tataria: actions for ex situ conservation. Biodivers. Conserv. 2011. Vol. 20. P. 359–371. doi:10.1007/s10531-010-9949-z.

Prina A., Martine´z-Laborde J. B. A taxonomic revision of Crambe section Dendrocrambe (Brassicaceae). Bot. J. Linn. 2008. Vol. 156. P. 291–304.

Sakihama Y., Cohen M. F., Grace S. C., Yamasaki H. Plant phenolic antioxidant and prooxidant activities:

phenols-induced oxidative damage mediated by metals in plants. Toxicology. 2002. Vol. 177. Р. 67–80. doi: 10.1016/s0300-483x(02)00196-8.

The Science of flavonoids. Ed. By E. Grotewold. New York: Springer Science, 2006. 273 p.