Фотоморфогенез Artemisia annua L. in vitro

• Автор: Песяк, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 03.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 113 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Особенности культивирования клеток лекарственных растений in vitro
1.1 Клеточные культуры растений как источник биологически-активных веществ
1.2 Вторичные метаболиты Artemisia аппиа L. и их фармакологическое действие
1.3 Морфологические изменения клеток в процессе культивирования
Глава 2. Фоторегуляция роста и морфогенез клеточных культур лекарственных растений
2.1 Фотоморфогенез интактных растений
2.2 Действие селективного света на ростовые, биохимические параметры и морфогенез клеточных культур
Глава 3. Материалы и методы
3.1 Ботаническая характеристика Artemisia аппиа L
3.2. Получение клеточных культур Artemisia аппиа L
3.3 Исследование действия селективного света
3.4 Морфометрические исследования клеточных культур
3.5 Определение содержания фотосинтетических пигментов
3.6 Определение содержания флавоноидов
3.7 Методы обработки данных
Г лава 4. Оптимизация условий культивирования каллусной культуры и получение суспензионной культуры Artemisia аппиа L
4.1 Влияние физиологически-активных веществ на рост каллусной культуры Artemisia аппиа L
4.1.1 Действие экзогенных гормонов
4.1.2 Действие физиологически-активных добавок
4.1.3 Действие элиситоров

4.2 Морфологические изменения при введении в суспензионную культуру
клеток Artemisia annua L
4.2.1 Оптимизация условий культивирования суспензионной культуры Artemisia annua L
4.2.2 Динамика роста суспензионной культуры Artemisia annua L
4.3 Получение культуры генетически-трансформированных корней Artemisia annua L
Глава 5 .Роль света в морфогенезе клеточной культуры Artemisia annua L
5.1. Действие селективного света на каллусную культуру Artemisia
annua L
5.2 Действие селективного света на суспензионную культуру Artemisia
annua L
Глава 6. Накопление биологически-активных веществ в клеточных культурах
6.1 Определение содержания фотосинтетических пигментов в каллусной и суспензионной культурах Artemisia annua L
6.2 Определение содержания флавоноидов в каллусной и суспензионной культурах
Заключение
Выводы
Литература

Введение
Актуальность проблемы. Роль лекарственных растений, как источников веществ медицинского назначения постоянно возрастает. Более 25% всех фармпрепаратов, в настоящее время, содержат соединения растительного происхождения. В основном это стероиды, алкалоиды, сапонины, флавоноиды, вещества терпеновой природы и другие. Однако использование в медицинской промышленности природных источников лекарственного сырья приводит к снижению их ареала в результате неограниченного сбора или воздействия антропогенных факторов [180, 219, 238].
Поэтому альтернативным источником вторичных метаболитов является культура клеток и тканей лекарственных растений, используемая в фармацевтической промышленности. Этот метод имеет ряд преимуществ перед сбором лекарственного сырья в природе и, в определенной мере, выращивания интактных растений на полях. Технология in vitro позволяет регулировать накопление биологически активных веществ (БАВ) в культуре, оптимизируя питательную среду путем добавления в нее гормонов, элиситоров и предшественников синтеза [165]. Регуляторами роста и морфогенеза также могут служить факторы внешней среды, особое место среди которых занимает свет, который не только выступает как источник энергии для фотосинтеза, но также через систему рецепторов различных участков спектра может воздействовать на процессы роста клеточных культур и накопления ими вторичных метаболитов [8, 9, 28, 29, 30, 34, 44, 59, 68].
Успешно культивируются в качестве источников алкалоидов - Atropa belladonna L., Symphytum officinale L., Aconitum sp.; алкалоидов и сапонинов -Nigella sativa L..; витамина E - Carthamus tinctorius L.; эфирных масел -Lavandula sp. и многие другие растения [69, 187, 192] Известно о способности генетически трансформированных культур «бородатых корней»
2.2 Действие селективного света на ростовые, биохимические параметры и морфогенез клеточных культур
Среди всех факторов регуляции роста клеточных культур свет занимает особое место [14, 52]. Для многих культур in vitro показано влияние света на ростовые параметры и накопление биомассы [18, 31, 56, 57, 172]. При этом иногда наблюдается взаимосвязь между эффектом освещения и концентрациями сахарозы, фитогормонов и других ростовых веществ [11]. В работах с культурой клеток амаранта (Amaranthus paniculatus L.) отмечали ускоренный рост каллуса в условиях освещения белым светом на среде с пониженным содержанием сахарозы, с сохранением и усиление зелёной окраски культур. В результате были выявлены оптимальные концентрации фитогормона 2,4-Д (1-5 мг/л), и получена автотрофная каллусная культура для дальнейших исследований [38]. Изучение влияния света на рост каллусной ткани солодки голой показало, что скорость роста на свету в 2 раза больше, чем в темноте [61].
Выращивание клеточной культуры серпухи венценосной Serratula coronata L. на красном свету приводило к стимуляции роста, замедлению старения культуры. Обнаружена действие облучения длинноволновым участком спектра на накопление фитоэкдистероидов [23]. В работах с каллусной культурой Camellia sinensis L., выращенной в темноте и на свету (интенсивность 3000 лк), с добавлением в среду культивирования гормона 2,4-Д (2-10 5 М) и глюкозы (2,5%), наблюдалось накопление культурой, помимо флаванов, также флавонолов (кемпферол и кверцетин) и гликозидов. Таким образом, хлоропласты являются одним из центров синтеза фенольных соединений в клетках растения [33]. Sakamoto с сотр. [186] показали стимуляторное действие света на продукцию антоцианов, виндолина, катарантина и каффеина в суспензионных культурах. Также накопление антоцианов зависит от света в случае клеточных культур Daucus carota L. и Vitis vinifera L. [91]. Mulder-Krieger с сотр. [168] обнаружили, что освещение