Індукція калюсогенезу з різних типів експлантів рослин рідкісних видів роду Carlina L.
Анотація
Мета. Дослідити особливості індукції калюсогенезу з різних типів експлантів рослин видів роду Carlina L. і визначити умови для формування калюсної тканини. Методи. Об’єкти дослідження: види Carlina onopordifolia Besser ex Szafer, Kulcz. et Pawł, Carlina cirsioides Klokov, Carlina аcaulis L. Для індукції калюсогенезу кореневі та листкові експланти культивували на живильному середовищі Мурасіге-Скуга (МС), доповненому різними комбінаціями ауксинів – індоліл-3-оцтової кислоти (ІОК), 2,4-дихлорфеноксиоцтової кислоти (2,4-Д) і цитокінінів – кінетину (КІН), 6-бензиламінопурину (БАП). Ефективність калюсогенезу оцінювали за відсотком експлантів, здатних до утворення калюсу. Результати. Рослини досліджених видів здатні до утворення калюсної тканини in vitro. Ефективність індукції калюсогенезу залежить від типу експланта, складу живильного середовища, концентрацій і співвідношення регуляторів росту. Найвищу калюсогенну активність проявили листкові експланти, для яких частота калюсоутворення на більшості варіантах середовищ становила 80–100%; для кореневих експлантів цей показник був нижчим і характеризувався більшою варіабельністю. Найефективнішими для індукції калюсогенезу виявилися живильні середовища, доповнені ІОК у концентраціях 1,0–3,0 мг/л у поєднанні з КІН (0,1–0,5 мг/л), на яких частота калюсоутворення досягала 90–100% незалежно від типу експланта. Концентрації 2,4-Д 0,5–1,0 мг/л забезпечували високі показники калюсоутворення, тоді як підвищення вмісту цього регулятора росту до 2,0–3,0 мг/л призводило до пригнічення калюсогенезу. Листкові експланти на середовищах для дедиференціацїї зберігали здатність до формування морфогенних структур. Висновки. Визначено умови індукції калюсогенезу для рослин видів роду Carlina. Отримані результати можуть бути використані для збереження рідкісних видів Carlina та подальших досліджень біосинтетичної активності калюсних культур і створення біотехнологічних систем отримання біологічно активних речовин.
Посилання
Efferth T. Biotechnology Applications of Plant Callus Cultures. Engineering. 2019. Vol. 5 (1). P. 50–59. https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.11.006.
Großkinsky D. K., Petrášek J. Auxins and cytokinins – the dynamic duo of growth‐regulating phytohormones heading for new shores. New Phytologist. 2019. Vol. 221 (3). P. 1187–1190. https://doi.org/10.1111/nph.15556.
Kavallieratos N. G., Nika E. P., Skourti A., Boukouvala M. C., Ntalaka C. T., Maggi F., Spinozzi E., Petrelli R., Perinelli D. R., Benelli G., Canale A., Bonacucina G. Carlina acaulis essential oil nanoemulsion as a new grain protectant against different developmental stages of three stored‐product beetles. Pest Management Science. 2022. Vol. 78 (6). P. 2434–2442. https://doi.org/10.1002/ps.6877.
Kolisnyk Kh. M., Hrytsak L. R., Prokopiak M. Z., Drobyk N. M. The chorology and bioecological features of species of the genus Carlina L. flora of Ukraine. Scientific Issue Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University. Series: Biology. 2023. Vol. 83 (3–4). P. 48–57. https://doi.org/10.25128/2078-2357.23.3-4.6 [in Ukrainian]
Link P., Roth K., Sporer F., Wink M. Carlina acaulis exhibits antioxidant activity and counteracts Aβ toxicity in Caenorhabditis elegans. Molecules. 2016. Vol. 21 (7). https://doi.org/10.3390/molecules21070871.
Petrina R., Konechna R., Pobigushka O., Matvijkiv S. Vvedennia v kul'turu in vitro vidkasnyka bezsteblevogo. Lviv Polytechnic National University Institutional Repository. Series of Chemistry, Materials Technology and their Application. 2013. Vol. 761. P. 169–172.
Puk K., Wawrzykowski J., Guz L. Evaluation of the anti-mycobacterial activity and composition of Carlina acaulis L. root extracts. Polish Journal of Veterinary Sciences. 2023. Vol. 26 (1). P. 57–63. https://doi.org/10.24425/pjvs.2023.145007.
Sánchez-Ramos M., Bahena S., Romero-Estrada A., Bernabé-Antonio A., Cruz-Sosa F., Gonzálesssz-Christen J., Acevedo-Fernández J., Perea-Arango I., Alvarez L. Establishment and phytochemical analysis of a callus culture from Ageratina pichinchensis (Asteraceae) and its anti-inflammatory activity. Molecules. 2018. Vol. 23 (6). https://doi.org/10.3390/molecules23061258.
Soroka O. V., Hrytsak L. R., Prokopiak M. Z., Drobyk N. M. Biologically active compounds in species of Carlina L. genus of flora of Ukraine. Scientific Issue Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University. Series: Biology. 2024. Vol. 84 (3–4). P. 89–99. https://doi.org/10.25128/2078-2357.24.3-4.10 [in Ukrainian]
Soroka O. V., Prokopiak M. Z., Hrytsak L. R., Drobyk N. M. Application of Carlina L. plants in traditional and folk medicine. Scientific Issue Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University. Series: Biology. 2025. Vol. 85 (3). P. 54–64. https://doi.org/10.25128/2078-2357.25.3.8 [in Ukrainian]
Sosnowski J., Truba M., Vasileva V. The impact of auxin and cytokinin on the growth and development of selected cops. Agriculture. 2023. Vol. 13 (3). https://doi.org/10.3390/agriculture13030724.
Strzemski M., Dresler S., Sowa I., Czubacka A., Agacka-Mołdoch M., Płachno B. J., Granica S., Feldo M., Wójciak-Kosior M. The impact of different cultivation systems on the content of selected secondary metabolites and antioxidant activity of Carlina acaulis plant material. Molecules. 2019. Vol. 25 (1). P. 146. https://doi.org/10.3390/molecules25010146.
The IUCN Red List of Threatened Species. 2026. Retrieved from: https://www.iucnredlist.org/.
Varalakshmi G. Application of analysis of variance (ANOVA) in biological science research. Journal of Experimental Agriculture International. 2025. Vol. 47 (9). P. 520–527. https://doi.org/10.9734/jeai/2025/v47i93772.
Zahorodnia D. S., Huzko K. I., Petrina R. O. Investigation of the influence of growth regulators on the growth of callula biomass Carlina acaulis. Scientific Notes of Taurida National V. I. Vernadsky University. Series: Technical Sciences. 2021. Vol. 32 (71). P. 161–166. https://doi.org/10.32838/2663-5941/2021.6/26.
