Изучение роста, морфогенеза культуры клеток полыни гладкой и синтеза в ней биологически активного сесквитерпеноида арглабина

• Автор: Аманов, Сержан Бахытулы
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Караганда
• Количество страниц: 110 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Страницы
ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК И ТКАНЕЙ РАСТЕНИЙ В БИОТЕХНОЛОГИИ.

1.1. Каллусообразование, морфогенез и регенерация растений в культуре клеток.

1.2. Синтез вторичных соединений в культуре клеток и тканей растений

1.2.1. Системы культивирования клеток.

1.2.2. Факторы, влияющие на накопление веществ вторичного метаболизма в культуре клеток растений

1.3. Биосинтез и биотрансформация терпеноидов в культуре клеток

растений

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Получение асептических проростков
2 2. Получение и культивирование каллусной ткани
2.3. Выделение и культивирование протопластов.
2.4. Оптимизация состава сред.
2.5. Качественное и количественное определение содержания арглабина.
2.6. Определение действия грибкового элиситора на уровень синтеза арглабина.
2.7. Статистическая обработка результатов.
Глава 3. ПРОЦЕССЫ КАЛЛУСОГЕНЕЗА, РОСТА МОРФОГЕНЕЗА И НАКОПЛЕНИЯ АРГЛАБИНА В КУЛЬТУРЕ ТКАНЕЙ ПОЛЫНИ ГЛАДКОЙ.
3.1. Выбор донорных растений и отбор тканевых линий полыни гладкой с повышенным синтезом арглабина.
3.1.1. Определение всхожести семян
3.1.2. Выбор основных питательных сред для индукции каллусогенеза и дальнейшего роста культуры тканей полыни гладкой
3.1.3. Зависимость синтеза арглабина культурой каллусной ткани полыни гладкой от продуктивности донорных растений
3.2. Влияние фитогормонов на индукцию каллусогенеза из эксплантов полыни гладкой различного происхождения.
3.3. Влияние фитогормонов на морфогенез в культуре каллусных тканей полыни гладкой.
3.4. Выделение протопластов полыни гладкой
3. 5. Влияние химических мутагенов на каллусные линии полыни гладкой.
3.6. Получение продуктивных тканевых линий полыни гладкой.
3.7. Морфогенетический потенциал культу ры тканей полыни гладкой
и его взаимосвязь с биосинтезом арг лабина
3.7.1 .Способность к морфогенезу каллусов из различных эксплантов
3.7.2. Синтез арглабина в каллусных тканях различною
происхождения
Глава 4. ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД И УСЛОВИЙ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ДЛЯ РОСТА КАЛЛУСНОЙ
ТКАНИ И НАКОПЛЕНИЯ АРГЛАБИНА.
4. Г Влияние состава питательной среды на рост каллусной ткани полыни гладкой и накопление арглабина
4.1.1. Влияние макроэлементов на прирост биомассы и синтез арглабина
4.1.2. Влияние витаминов и глицина на прирост биомассы и синтез арглабина
4.1.3. Влияние углеводного питания на рост каллусов и синтез арглабина
4 2. Оптимизация внешних условий культивирования каллусов полыни гладкой.
4.2.1. Влияния освещенности на рост и содержание арглабина в каллусах полыни гладкой1.
4.2.2. Влияние температуры культивирования на рост и содержание арглабина в каллусной массе
4.2.3. Влияние на ростовой индекс и синтез арглабина в каллусных культурах полыни гладкой.
4.2.4. Действие грибкового элиситора на уровень синтеза арглабина. Глава 5. ЛАБОРАТОРНАЯ СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ ТКАНЕВОЙ БИОМАССЫ ПОЛЫНИ ГЛАДКОЙ
5 1. Описание технологической схемы
Технологический процесс 1. Стерилизация поверхности семян
Технологический процесс 2 Получение асептических проростков
Технологический процесс 3 Получение эмбриогешюго каллуса
Технологический процесс 4 Наращивание каллусной биомассы
Технологический процесс 5 Индукция эмбриоидогенеза.
Технологический процесс 6 Сушка биомассы.
Технологический процесс 7 Анализ на содержание арглабина
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Д. Андерсона Хьюстон, США и препарат рекомендован для клинических испытаний в соответствии с международными стандартами . Получение биологически активных веществ из растительного материала имеет своп трудности изза обеднения дикорастущих ресурсов и сложности создания культурных плантаций для заготовки сырья. К тому же полынь гладкая, объект исследования данной работы, является редким и эндемичным растением, изза чего заготовки его в больших количествах запрещены. В связи с этим, особую актуальность приобретает изучение возможности производства арглабина из биомассы культивируемых клеток и тканей полыни гладкой. Целью исследований является разработка регламента культивирования изолированных тканей полыни гладкой на основе изучения процесса каллусогенеза, особенностей роста и морфогенеза каллусных тканей, путей оптимизации условий их культивирования, закономерностей биосинтеза арглабина для использования тканевой биомассы в качестве продуцента этого биологически активного сесквитерпсиового лактона. Изучить зависимость между содержанием арглабина в отобранных из природных популяций биотипах интактных растений и полученных из них каллусных тканях. Выбрать донорные растения и получить тканевые линии с повышенным синтезом арглабина. Выявить эксиланты, обладающие высокой каллусообразующей способностью. Изучить интенсивность роста каллусов, их морфогенетический потенциал и способность к биосинтезу арглабина. Получить высокопродуктивные тканевые линии. Оптимизировать условия культивирования каллусных тканей для повышения выхода биомассы и усиления накопления арглабина. Научная новизна и практическая ценность. Впервые доказана возможность получения сссквитерпенового лактона арглабина, обладающего противоопухолевой активностью, из биомассы культивируемых тканей полыни гладкой. Разработан лабораторный регламент культивирования изолированных тканей полыни гладкой, обладающих способностью синтезировать арглабин на уровне интактных растений. Регламент имеет существенные элементы новизны такие как, выбор донорных растений и получение фотоавтотрофных каллусов. Установлено наличие внутривидового полиморфизма у полыни гладкой но способности к биосинтезу арглабина. Выделенные из природных популяций различные биотипы заметно различаются между собой по содержанию арглабина. Впервые показано, что высокий биосинтетический потенциал, характерный для интактных растений выбранных в качестве доноров, может сохраняться в полученных из них каллусных тканях. Выяснение данного научного факта позволяет рекомендовать проводить целенаправленный поиск выдающихся доноров для получения из них тканевых и клеточных культур, как первого и обязательного этапа при разработке биотехнологии производства экономически важных веществ растительного происхождения. Выяснено, что уровень накопления арглабина культивируемыми тканями полыни гладкой зависит от степени дифференциации клеток. Различным образом дифференцированные морфологические типы каллусов отличаются между собой по уровню накопления арглабина. Высокое содержание арглабина характерно для специализированных фотоавтотрофных каллусов способных к эмбриоидогенезу. Установление этого научного факта может иметь существенное значение для повышения эффективности клеточных технологий разрабатываемых для производства биологически активных веществ растительного происхождения. Результаты данной работы рекомендуется использовать при чтении курса лекций по биотехнологии в высших учебных заведениях. Получено положительное решение по заявке па патент РК от 1 г. Способ получения каллусной культуры полыни гладкой Аманов С. Б., Шаушеков З. К., Ли К. Г., Адекенов С. М. . Лабораторный регламент культивирования изолированных тканей полыни гладкой может служить основой для разработки промышленной биотехнологии производства арглабина. Разработанный в результате проведенных исследований лабораторный регламент отбор донорных растений, получение асептических проростков, каллусогенез, наращивание биомассы, эмбриоидогенез, сушка биомассы, химический анализ может служить основой для разработки промышленной биотехнологии получения арглабина.