Клональное микроразмножение редкого вида Astragalus sericeocanus Gontsch. и содержание фенольных соединений в условиях in vitro
Аннотация
Впервые введен в культуру in vitro эндемичный для побережий озера Байкала вид Astragalus sericeocanus Gontsch. (астрагал шелковисто-седой) – источник ценных вторичных метаболитов, обладающих лекарственным действием. Оценена эффективность применения механической и химической скарификаций для преодоления физического покоя у семян растений этого вида: наибольший процент проросших семян (80,7 ± 0,88 %) при минимальной продолжительности прорастания (7,3 ± 0,33 суток) был получен при механической обработке. Изучено влияние тидиазурона (ТДЗ) в концентрациях 0,05–2,0 мг/л на регенерационный потенциал различных типов эксплантов в культуре in vitro на средах по прописи Гамборга и Эвелега. Установлены эффективные концентрации ТДЗ, индуцирующие прямой органогенез из первичных побегов проростков при частоте регенерации до 100 % и из пазушных почек микропобегов при частоте регенерации до 31,1 %. Оптимальная концентрация ТДЗ для стимуляции развития пазушных меристем первичных побегов составила 0,1 мг/л. Последующее культивирование развившихся микропобегов на среде для собственно размножения, дополненной 0,2 мг/л ТДЗ, позволило получить в среднем 11,4 ± 0,64 побегов на эксплант. При использовании гипокотилей и семядолей проростков в качестве эксплантов отмечено формирование каллусной ткани на средах с 0,05 и 1,0 мг/л ТДЗ. Анализ вторичных метаболитов с помощью метода высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) показал, что у регенерантов, полученных in vitro на средах с 0,05–0,1 мг/л ТДЗ, состав и содержание фенольных соединений сопоставимы с составом и содержанием веществ в растениях in vivo, что указывает на высокий биосинтетический потенциал микроклонов. В гидролизатах экстрактов листьев растений in vivo идентифицировали кверцетин, кемпферол, изорамнетин и апигенин; гидролизаты экстрактов микроклонов отличались отсутствием апигенина.
Скачивания
Metrics
Литература
Basalma D., Uranbey S., Gurlek D., Ozcan S. 2008. TDZ-induced plant regeneration in Astragalus cicer. Afr. J. Biotechnol. 7(8): 955–959. DOI: 10.5897/AJB07.628.
Baskin J. M., Baskin C. C. 2004. A classification system for seed dormancy. Seed Sci. Res. 14(1): 1–16. DOI: https://doi.org/10.1079/SSR2003150.
Benson E. E., Danaher J. E., Pimbley I. M., Anderson C. T., Wake J. E., Daley S., Adams L. K. 2000. In vitro micropropagation of Primula scotica: a rare Scotish plant. Biodiversity & Conservation 9(6): 711–726. DOI: 10.1023/A:1008941726419.
Butenko R. G. 1999. Biologiya kletok vysshikh rasteniy in vitro i biotekhnologii na ikh osnove [Cell biology of higher plants in vitro and biotechnology on their base]. FBK-PRYESS, Moscow, 160 pp. [In Russian]. (Бутенко Р. Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе. М.: ФБК-ПРЕСС, 1999. 160 с.).
Dewir Y. H., El-Sayed El-Mahrouk M., Naidoo Y. 2011. Effects of some mechanical and chemical treatments on seed germination of Sabal palmetto and Thrinax morrisii palms. AJCS 5(3): 248–253.
Erisen S., Atalay E., Yorgancilar M. 2011. The effect of thidiazuron on the in vitro shoot development of endemic Astragalus cariensis in Turkey. Turk. J. Bot. 35(5): 521–526. DOI:10.3906/bot-1009-74.
Gamborg O. L., Eveleigh D. E. 1968. Culture methods and detection of glucanases in suspension cultures of wheat and barley. Can. J. Biochem. 46(5): 417–421.
Global strategy for plant conservation: 2011-2020. 2012. Convention on biological diversity. BGGI, Richmond, UK, 36 pp.
Gorbunov Yu. N., Dzybov D. S., Kuzmin Z. E., Smirnov I. A. 2008. Methodological recommendations for botanic gardens on the reintroduction of rare and threatened plants. Grif & Co, Tula – Moscow, 53 pp. URL: http://www.mobot.org/bep/pdf/Reintroduction_manual_engl.pdf
Hare P. D., Staden J., Van Staden J. 1994. Inhibitory effect of TDZ on the activity of cytokinin oxidase isolated from soybean callus. Plant Cell Physiol. 35(8): 1121–1125.
Hussain Md. S., Fareed S., Ansari S., Rahman Md. A., Ahmad I. Z., Saeed M. 2012. Current approaches toward production of secondary plant metabolites. J. Pharm. Bioallied. Sci. 4(1): 10–20. DOI: 10.4103/0975-7406.92725.
Ionkova I. 1995. In vitro cultures and formation of secondary metabolites in Astragalus. In: Biotechnology in Agriculture and Foresty, Medicinal and Aromatic Plants, VIII. Ed. Y. P. Bajaj. Springer – Verlag, Berlin, 97–138 pp.
Ionkova I. 2009. Optimization of flavonoid production in cell cultures of Astragalus missouriensis Nutt. (Fabaceae). Phcog Mag. 5(18): 92–97.
International rules for seed testing (ISTA). 1993. Seed Science and Technology 21: 160–186.
Khramova E. P., Komarevtseva E. K. 2008. Variability of flavonoids composition in Potentilla fruticosa (Rosaceae) leaves at different age states in the conditions of the Mountain Altai. Plant Resources 44, 3: 96–102 [In Russian]. (Храмова Е. П., Комаревцева Е. К. Изменчивость флавоноидного состава листьев Potentilla fruticosa (Rosaceae) разных возрастных состояний в условиях Горного Алтая // Раст. ресурсы, 2008. Т. 44. № 3. С. 96–102).
Konichenko E. S., Selyutina I. Yu., Dorogina O. V., Sandanov D. V. 2014. Karyotype studies endemic plant species Astragalus sericeocanus Gontsch. (Fabaceae) around Lake Baikal, Siberia. Caryologia 67(2): 172–177. 10.1080/00087114.2014.931639.
Krivenko D. A. 2015. Endemiki pribaykalya Astragalus olchonensis Gontsch. i Astragalus sericeocanus Gontsch. (Fabaceae): ekologo-biologicheskie osobennosti tsenopopulyatsiy, voprosy filogenii, okhrana [Astragalus olchonensis Gontsch. and Astragalus sericeocanus Gontsch. (Fabaceae) are the endemics of Pribaikalye: ecological and biological characteristics of cenopopulations, phylogeny questions, concervation]. Abstract of Dis. ... PhD. biol. sciences. Tomsk, 18 pp. [In Russian]. (Кривенко Д. А. Эндемики Прибайкалья Astragalus olchonensis Gontsch. и Astragalus sericeocanus Gontsch. (Fabaceae): эколого-биологические особенности ценопопуляций, вопросы филогении, охрана: автореф. дис. … канд. биол. наук. Томск, 2015. 18 с.).
Lin L.-Z., He X.-G., Lindenmaier M., Nolan G., Yang J., Cleary M., Qiu S.-X., Cordell A. G. 2000. Liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry study of the flavonoids of the roots of Astragalus mongholicus and A. membranaceus. J. Chromatogr. A. 876(1–2): 87–95.
Maksimov O. B., Kulesh N. I., Gorovoy P. G. 2002. Polifenoly dalnevostochnykh rasteniy [Polyphenols Far Eastern plants]. Dalnauka, Vladivostok, 332 pp. [In Russian]. (Максимов О. Б., Кулеш Н. И., Горовой П. Г. Полифенолы дальневосточных растений. Владивосток: Дальнаука, 2002. 332 с.).
Nikolaeva M. G. 2001. Ecological and physiological aspects of seed dormancy and germination (rewiew of investigations for the last century). Bot. Zhurn. (Moscow & St. Peterburg) 86(12): 1–14 [In Russian]. (Николаева М. Г. Эколого-физиологические особенности покоя и прорастания семян (итоги исследований за истекшее столетие) // Бот. журн, 2001. Т. 86, № 12. С. 1–14).
Novikova T. I. 2013. Use of biothechnological approaches for the conservation of plant biodiversity. Plant Life of Asian Russia 12(2): 119–128 [In Russian]. (Новикова Т. И. Использование биотехнологических подходов для сохранения биоразнообразия растений // Растительный мир Азиатской России, 2013. Т. 12, № 2. С. 119–128).
Pathak M. R., Abido M. S. 2014. The role of biotechnology in the conservation of biodiversity. Journal of Experimental Biology and Agricultural Sciences 2(4): 352–363.
Ranal M. A., De Santana D. G. 2006. How and why to measure the germination process? Revista Brasil. Bot. 29(1): 1–11.
Rao S. R., Ravishankar G. A. 2002. Plant cell cultures: Chemical factories of secondary metabolites. Biotechnology Advances 20(2): 101–153. DOI: 10.1016/S0734-9750(02)00007-1.
Sandanov D. V., Krivenko D. A. 2013. Astragalus sericeocanus Gontsch. In: The Red Data Book of Republic of Buryatia: Rare and endangered species of animals, plants and fungi. Buryat Scientific Center SB RAS Publisher, Ulan-Ude, 518–519 pp. [In Russian]. (Санданов Д. В., Кривенко Д. А. Астрагал шелковисто-седой. Astragalus sericeocanus Gontsch. // Красная книга Республики Бурятия: Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды животных, растений и грибов. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2013. C. 518–519).
Selyutina I. Yu., Konichenko E. S., Dorogina O. V. 2014. The possibility of using ISSR-markers for detection of genetic differentiation of populations of rare species of Astragalus sericeocanus (Fabaceae). Plant Life of Asian Russia 16, 4: 3–8 [In Russian]. (Селютина И. Ю, Кониченко Е. С., Дорогина О. В. Возможности использования ISSR-маркеров для выявления генетической дифференциации популяций редкого вида Astragalus sericeocanus (Fabaceae) // Растительный мир Азиатской России, 2014. Т. 16, № 4. С. 3–8).
Semenova G. P. 2007. Redkiye i ischezayushchiye vidy flory Sibiri [Rare and endangered species of Siberia flora]. Geo, Novosibirsk, 408 pp. [In Russian]. (Семенова Г. П. Редкие и исчезающие виды флоры Сибири. Новосибирск: Академ. изд-во «Гео», 2007. 408 с.).
Sidneva O. V. 2006. Khemotaksonomicheskoe issledovanie vidov sektsii Cenantrum Koch roda Astragalus L. (Fabaceae Lindl.) Sibiri [Chemotaxonomic study of Siberia Astragalus L species of the section Cenantrum Koch (Fabaceae Lindl.)]. Abstract of Dis. ... PhD. biol. sciences. Novosibirsk, 16 pp. [In Russian]. (Сиднева О. В. Хемотаксономическое исследование видов секции Cenantrum Koch рода Astragalus L. (Fabaceae Lindl.) Сибири: автореф. дис. … канд. биол. наук. Новосибирск, 2006. 16 с.).
Song Ch., Zheng Zh., Liu D., Hu Zh., Sheng W. 1997. Ptepocarpans and isoflavans from Аstragalus membranaceus (Fisch.) Bunge. Zhiwu Xuebao 39(12): 1169–1171.
Sy A., Grouzis M., Danthu P. 2001. Seed germination of seven Sahelian legume species. J. Arid. Environ. 49, 4: 875–882. DOI: 10.1006/jare.2001.0818.
Tang W., Eisenbrand G. 1992. Astragalus membranaceus (Fisch.) Bge. In: Chinese drugs of plant origin: chemistry, pharmacology and use in traditional and modern medicine. Springer – Verlag, Berlin, 191–197 pp.
Vydrina S. N. 1994. Astragalus L. In: Flora Sibiri [Flora of Siberia]. T. 9: Fabaceae (Leguminosae). Sibirskaya izdatelskaya firma VO "Nauka", Novosibirsk, 20–71 pp. [In Russian]. (Выдрина С. Н. Астрагал // Флора Сибири. Т. 9: Fabaceae (Leguminosae). Новосибирск: Сибирская издательская фирма ВО «Наука», 1994. С. 20–71).
Vysotskiy V. A. 1998. Biotekhnologicheskiye metody v sisteme proizvodstva ozdorovlennogo posadochnogo materiala i selektsii plodovykh i yagodnykh rasteniy [Biotechnological methods for production and breeding of redeveloped fruit and berry plant material]. Abstract of Dis. ... Dr. agricultural sciences. Moscow, 44 pp. [In Russian]. (Высоцкий В. А. Биотехнологические методы в системе производства оздоровленного посадочного материала и селекции плодовых и ягодных растений: автореф. дисс… д-ра с.-х. наук. М., 1998. 44 с.).
Yorgancilar M., Erisen S. 2011. The effect of thidiazuron (TDZ) on shoot regeneration of Astragalus schizopterus. Journal of Animal and Plant sciences 21(3): 519–524.
Zhmud E. V., Elisafenko T. V., Krivenko D. A., Verkhozina A. V., Zviagina N. S., Dorogina O. V. 2012. State of coenopopulations of Astragalus sericeocanus (Fabaceae), an endemic species of the eastern coast of Baikal lake. Bot. Zhurn. (Moscow & St. Peterburg) 97(10): 1310–1320 [In Russian]. (Жмудь Е. В., Елисафенко Т. В., Кривенко Д. А., Верхозина А. В., Звягина Н.С., Дорогина О. В. Состояние ценопопуляций Astragalus sericeocanus (Fabaceae) – эндемика восточного побережья озера Байкал // Бот. журн., 2012. Т. 97, № 10. С. 1310–1320).
Zhuravlev Yu. N., Koren O. G., Muzarok, T. I. Reunova G. D., Kozyrenko M. M., Artyukova E. V., Ilyushko M. V. 1999. Molecular markers for the conservation of plants rare species of the Far East. Fiziologiya rasteniy [Russian Journal of Plant Physiology] 46(6): 838–848 [In Russian]. (Журавлев Ю. Н., Корень О. Г., Музарок Т. И., Реунова Г. Д., Козыренко М. М., Артюкова Е. В., Илюшко М. В. Молекулярные маркеры для сохранения редких видов растений Дальнего Востока // Физиология растений, 1999. Т. 46, № 6. С. 838–848).
Уведомление об авторских правах
Turczaninowiа является "золотым издателем", так как мы позволяем самоархивирование, но самое главное, мы полностью прозрачны в своих правах.
Авторы могут представить и обсудить свои выводы перед публикацией: в биологических или научных конференций, на допечатной серверах, в общедоступных базах данных, а также в блогах, вики, твиттерах и другие неформальных каналах связи.
Turczaninowiа позволяет авторам внести рукописи (находящуюся в настоящее время на рассмотрении или тех, которые предполагается предоставить в Turczaninowia) для архивирования в некоммерческих, допечатных серверах, таких как ArXiv.
Авторы, публикующиеся в этом журнале согласны со следующими условиями: авторы сохраняют свои авторские права и предоставляют журналу право первой публикации в связи с работой, которая одновременно распространяется по лицензии Creative Commons Attribution и позволяют другим иметь доступ к работе с признанием авторства этой работы и первоначальной публикацией в этом журнале. Авторы могут заключать отдельные, дополнительные договорные соглашения по неисключительному распространению опубликованной версии (например, разместить ее в институтском репозитории или опубликовать в книге), с признанием ее первоначальной публикации в этом журнале.
Авторам разрешается и рекомендуется размещать их работу в Интернете (например, в институциональных хранилищах или на их сайте) до и во время процесса подачи, так как это может привести к продуктивным обменам, а также увеличению цитирования опубликованных работ (см. Политика открытого доступа)
Политика открытого доступа.
Заявление о конфиденциальности
Имена и адреса электронной почты, поданные при публикации в этом журнале, сайт будет использоваться исключительно для заявленных целей данного журнала, и они не будут доступны для любых других целей или какой-либо другой стороне.
Наша публикационная этика журнала основана, в значительной степени, на руководящих принципах и стандартах, разработанных Комитетом по этике публикации (COPE). Соответствующие обязанности и права авторов, рецензентов и редакторов журнала изложены ниже.
ОБЯЗАННОСТИ АВТОРОВ
Отправляя рукопись "Turczaninowia", автор (ы) гарантирует, что они отправляют рукопись как свою собственную, оригинальную работу, и что она не имеет ни были опубликованы ранее, и в настоящее время не рассматривается для публикации в других изданиях. Они также гарантируют, что источники каких-либо идей и / или слов в рукописи, которые не являются их собственными, были должным образом приписаны с помощью соответствующего цитирования.
Автор обычно не должен издавать рукописи, описывающие по существу те же исследования, в нескольких журналах или прочих публикациях. Такая избыточная публикация обычно считается неэтичным поведением, и в случае обнаружения, может привести к отклонению рассматриваемой рукописи рассматриваемого отвергаются, или опубликованная статья будет изъята.
Авторы рукописей, освещающих оригинальные исследования должны представить точный отчет о выполненной работе, в сопровождении объективного обсуждения его значения. Основополагающие данные должны быть представлены точно и полно в рукописи. Рукопись должна содержать достаточно подробные данные и ссылки, чтобы позволять другим дублировать работу. Подтасовка результатов и изготовление поддельных или заведомо неточных утверждений является неэтичным поведением и может быть причиной для отклонения или изъятия рукописи или опубликованной статьи.
Там, где в статьях есть отчеты о использовании коммерческого программного обеспечения, аппаратных средств или других продуктов, авторы должны подать декларацию в начале рукописи, в которой они должны заявить, что никакого конфликта интересов не существует или описать характер любого потенциального конфликта. Все источники финансовой поддержки для исследования также должны быть раскрыты в рукописи.
Автор (ы) рукописи соглашаются, что, если рукопись принята к публикации в "Turczaninowia", опубликованная статья будет характьеризоваться авторскими правами с использованием "Attribution-Unported" лицензии Creative Commons. Эта лицензия позволяет автору (ам) сохранить авторские права, но и позволяет другим свободно копировать, распространять и отображать произведение и производные работы, основанные на ней, при определенных заданных условиях.
Имена авторов должны быть перечислены на статье в порядке их вклада в статью, и все авторы берут на себя ответственность за свои собственные результаты. Только те люди, которые внесли существенный вклад, должны быть перечислены в качестве авторов; те, чьи вклады являются косвенными или маргинальными (например, коллег или руководителей, которые рассмотрели проекты работы или оказывали помощь в корректуре, и руководители научно-исследовательских институтов / центров / лабораторий) должны быть названы в разделе «Выражение признательности» в конце статьи, непосредственно предшествующему Списку литературы.
Автор, подающий статью, должен обеспечить, чтобы все соавторы былм включены в статью, и что все соавторы видели и одобрили окончательный вариант статьи и согласились на его публикацию.
Там, где автор обнаруживает существенную ошибку или неточность в статье, которая была уже опубликована в "Turczaninowia", он / она обязана незамедлительно уведомить редакцию и сотрудничать с ними, чтобы исправить статью или отозвать ее в случае необходимости.
ОБЯЗАННОСТИ РЕЦЕНЗЕНТОВ
В журнале "Turczaninowia" рецензенты выполняют работу для журнала на добровольной основе. Учитывая, что большинство из этих людей находятся в полной занятости, их рецензирование для "Turczaninowia" должна выолняться по мере необходимости, а не быть их главным приоритетом. Рецензенты могут свободно отклонять приглашения для рассмотрения конкретных рукописей по своему усмотрению, например, если их текущая нагрузка, занятость и / или другие обязательства могут сделать ее непомерно высокой для того, чтобы завершить обзор своевременно и уделить должное время рецензированию. Они также не должны принимать рукописи на рецензию, в тематике которых они не чувствуют себя подходящим специалистом.
Рецензенты, которые приняли рукописи, как правило, должны предоставить свои рецензии в течение трех недель. Они должны отказаться от рецензии, если становится очевидным для них на любой стадии, что они не обладают необходимыми знаниями для выполнения рецензии, или что они могут иметь потенциальный конфликт интересов при проведении рецензии (например, в результате конкурентных исследований, совместных или других отношений или связей с кем-либо из авторов, учреждений или компаний, связанных с рукописью).
Информация или идеи, полученные рецензентами в процессе рецензирования должны храниться в тайне и не используются для личной выгоды. Любые рукописи, полученные для рассмотрения, должны рассматриваться как конфиденциальные документы, и не должны быть показаны или обсуждены с другими, если только это не санкционировано редакторами "Turczaninowia".
При проведении своих рецензий, рецензентам необходимо сделать это как можно более объективно, воздерживаться от участия в личной критики автора (ов). Им предлагается высказать свое мнение четко, объясняя и оправдывая все рекомендации. Они всегда должны пытаться представить подробную и конструктивную обратную связь, чтобы помочь автору (ам) в повышении эффективности их работы, даже если рукопись, по их мнению, не подлежит опубликованию.
Рецензенты должны определить в своих рецензиях соответствующие опубликованные работы, которые не были названы автором (ами), вместе с любыми примерами, где не было сделано надлежащее цитирование источников. Они должны привлечь внимание ответственного редактора в отношении каких-либо серьезных сходств между рукописью, поданной на рассмотрение и других опубликованных статей, или статей, о которых им известно, а также предотвратить любые проблемы, которые могут иметь место по отношению к этической приемлемости исследований, представленных в рукописи.
ОБЯЗАННОСТИ РЕДАКЦИИ
Редактор журнала "Turczaninowia" несет полную ответственность за решение о публикации рукописи, которая представляется в "Turczaninowia", и при этом руководствуется политикой журнала, и в соответствии с определенными редакцией "Turczaninowia" юридическими требованиями в отношении клеветы, нарушения авторских прав и плагиата. Редактор может проконсультироваться с заместителями Редактора и другими членами редакционной коллегии, а также с рецензентами, для принятии решений о публикации.
Редакция будет оценивать рукописи с точки зрения ее интеллектуального содержания без учета расы, цвета кожи, пола, сексуальной ориентации, религиозных убеждений, этнического происхождения, гражданства или политической философии автора (ов). Они не будут никому разглашать какую-либо информацию о рукописи, кроме автора (ов), рецензентов и потенциальных рецензентов, а в некоторых случаях членов редакционной коллегии "Turczaninowia" и членов команды управления журналом, в зависимости от обстоятельств. Кроме того, редакция будет прилагать все усилия, чтобы обеспечить целостность процесса слепого рецензирования, не раскрывая личности автора (ов) рукописи для рецензентам этой рукописи, и наоборот.
При оценке рукописи для публикации, в дополнение к рассмотрению стандартных критериев, относящихся к строгости рукописи, качеству ее предоставления, а также ее вклад в область научных знаний, редакторы также будут руководствоваться тем, насколько этические нормы были соблюдены, и вред был сведен к минимуму при проведении исследования. Они также оценивают насколько полученные научные и практические выгоды перевешивают вред в случае конкретного исследования.
Так как "Turczaninowia" приветствует предоставление рукописей из любой страны, необходимо признать, что законы и нормативные акты, касающиеся этики научных исследований и этического утверждения, различаются во всем мире. Таким образом, редакторам, возможно, придется обратиться за разъяснениями в связи с этим к автору (ам) с просьбой о том, чтобы они представили письмо от соответствующего институционального комитета по этике или совета, который одобрил исследование.
Редакция будет руководствоваться Руководством CORE для изъятия статей при рассмотрении любых спорных вопросов, которые были опубликованы в AASRJ. Редакторы готовы работать в тесном сотрудничестве с научно-исследовательскими организациями и учреждениями в соответствии с рекомендациями CORE о сотрудничестве между научно-исследовательскими институтами и журналами в области публикационной этики и этики проведения исследований.
"Turczaninowia" является журналом открытого доступа, что означает, что все его содержимое свободно и доступно бесплатно для пользователя или его / ее учреждения. Пользователи могут читать, загружать, копировать, распространять, печатать, выполнять поиск, делать ссылки на полные тексты статей в этом журнале, не спрашивая предварительного разрешения от издателя или автора. Это легитимно в соответствии с определением BOAI об открытом доступе.
Наш сайт демонстрирует знак Creative Commons, и это исключительное право автора, если он / она хочет, чтобы его / ее статьи были в свободном доступе или нет. Но мы должны опубликовать Резюме и метаданные статьи в полном доступе в любом случае.
