CC BY
16Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия «Биология, химия». Том 24 (63). 2011. № 2. С. 279-283.
УДК 528.675.1:57.086.83
РОСТОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАЛЛУСНЫХ КУЛЬТУР CLEMATIS VITALBA НА ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ, СОДЕРЖАЩИХ
МАРГАНЕЦ
Теплицкая Л. М., Заяц А.Ю., Юркова И.Н., Сидякин А.И.
Таврический национальный университет им. В.И. Вернадського, Симферополь, Украина E-mail: zayatc. [email protected]
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. Ключевые слова: Clematis vitalba, каллусная культура, марганец.
ВВЕДЕНИЕ
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
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
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/дмЗ,
Каллус культивировали в темноте, в условиях термостате 25 оС 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
C. vitalba
Компоненты среды Концентрация в среде, мг/л
N^N03 500
КШз 2500
(N^^04 134
СаС12х2И20 150
1^04*7^0 250
NaH2P04x2H20 300
Ш2ЕБТАх2Н20 37,3
Ре804*7Н20 28,0
Мл804*4Н20 13,2
2^04*7^0 2,0
НзВ0з 3,0
Си804*5Н20 0,025
Ш2М004Х2Н20 0,25
СоСЬ*2Н20 0,025
К1 0,75
Никотиновая кислота 0,25
Тиамин-НС1 0,05
Пиридоксин-НС1 0,25
Аскорбиновая кислота 10,0
Сахароза 50000
Агар-агар 7000-8000
Полученные данные обработаны статистически с использованием стандартного пакета статистики в Microsoft Office.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
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).
5 т-----------1
О -I-----------
0123456789 10 11 Время кулыгвирования, недели
Рис. 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 Мп /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 Мп /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 Мп /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 Мп/ дм3 - 4,34; 5 мг Мп/ дм3 - 7,08 и 10 мг Мп/ дм3 - 13,52 (рис. 2).
16
Время культивирования, недели
Рис. 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
ВЫВОДЫ
1. 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.
2. 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. Бютехнолопя лпсарських рослин. Генетичт та (^зюлопчш основг/ 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. 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.
4. 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.
5. Битюцкий Н.П. Микроэлементы и растение / Битюцкий Н.П. - СПБ. : издательство СПГУ, 1999 -230 с.
6. 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.
Теплицька Л.М. PocroBi характеристики калюсних культур Clematis vitalba на живильних середовищах, доповненних манганом. / Л.М. Теплицкая, О.Ю. Заяць, 1.М. Юркова, А.1 Свдякш //
Вчеш записки Тавршського нацюнального унiверситету iM. В.1. Вернадського. Сepiя „Бюлопя, хiмiя". - 2011. - Т. 24 (63), № 2. - С. 279-283.
Доопджено pocTOBi характеристики калюсних культур Clematis vitalba на модифжованих агаризованих живильних середовищах Гамборга i Евелега, доповнених марганцем. Встановлено, що ростовий iндекc залежить вiд кoнцентpацii марганцю у модифжованих живильних середовищах. Максимальний ростовий шдекс (13,52) cпocтеpiгавcя на мoдифiкoваних живильних середовищах, що мктили 10 мг Mn / dm3. Krn4oei слова: Clematis vitalba, калюсна культура, манган.
Tepltitskaya L. Growth characteristics of callus cultures Clematis vitalba on cultures media containing selenium and manganese. / L. Teplitskaya, A. Zayatc, I Yurkova, A. Sidyakin // Scientific Notes OF Taurida V.Vemadsky National University. - Series: Biology, chemistry. - 2011. - Vol. 24 (63), No 2. - P. 279-283. 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. Keywords: Clematis vitalba,callus culture, manganese.
Поступила в редакцию 12.06.2011 г.
