Закономерности влияния экзогенных сахаридов на морфофизиологические и биохимические показатели гетеротрофной каллусной культуры пажитника греческого

  • Дарья Юрьевна Глушакова Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь
  • Анна Олеговна Логвина Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь
  • Владимир Михайлович Юрин Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

Аннотация

Представлены результаты изучения влияния типа и концентрации углеводного компонента питательной среды на скорость роста клеток каллусной культуры пажитника греческого (Trigonella foenum-graecum L.), их морфологию и уровень накопления сапонинов. Протестированы восемь углеводов в концентрациях 2; 4 и 6 %: моносахариды – глюкоза и галактоза; олигосахариды – сахароза, рафиноза, мальтоза и лактоза; полисахариды – крахмал и инулин. Обнаружена различная реакция каллуса на указанные сахариды. Характер изменения удельной скорости роста и общего содержания сапонинов в клеточной культуре не зависит от концентрации и типа углевода. Морфология клеток определяется активностью прироста биомассы каллусной ткани. Высокая удельная скорость роста наблюдается при выращивании каллуса в присутствии 6 % глюкозы или 4 % сахарозы. Максимальные значения общего содержания сапонинов обнаружены на среде, дополненной инулином во всех исследуемых концентрациях. Среди протестированных вариантов питательной среды наиболее приемлемой для культивирования каллуса пажитника греческого в целях получения значительных объемов клеточной биомассы с достаточно высоким содержанием сапонинов является среда, включающая 4 % сахарозы.

Биографии авторов

Дарья Юрьевна Глушакова, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

ассистент кафедры клеточной биологии и биоинженерии растений биологического факультета.

Анна Олеговна Логвина, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

кандидат биологических наук; старший преподаватель кафедры клеточной биологии и биоинженерии растений биологического факультета.

Владимир Михайлович Юрин, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

доктор биологических наук; профессор кафедры клеточной биологии и биоинженерии растений биологического факультета.

Литература

  1. Nadkarni A. K. Indian Materia Medica. Bombay, 1982. P. 1240–1243.
  2. Rajagopalan M. S. Fenugreek, what this herb can offer? Naturally. 1998. Vol. 1. P. 1–4.
  3. Kaviarasan S., Viswanathan P., Anuradha C. V. Fenugreek seed (Trigonella foenum-graecum) polyphenols inhibit ethanolinduced collagen and lipid accumulation in rat liver. Cell Biol. Toxicol. 2007. Vol. 23, issue 6. P. 373–383.
  4. Brezhneva T. A., Atamanova S. A., Slivkin A. I., et al. Features of selection of saponins from the plants root crops Beta Vulgaris L. Vestnik Voronezhskii gos. univ. Ser.: Khim. Biol. Farmatsiya. 2004. No. 1. P. 152–155 (in Russ.).
  5. Volova T. G. Biotechnology [Biotechnology]. Novosibirsk, 1999 (in Russ.).
  6. Kursanov A. L. Transport assimilyatorov v rastenii [Transport assimilators in the plant]. Moscow, 1976 (in Russ.).
  7. Blazevic O. V. Kul’tivirovanie kletok [Cultivation of cells]. Minsk, 2005 (in Russ.).
  8. Lohvina H. O., Makai S., Ditchenko T. I., et al. Induction of callus from leaves and stems of Trigonella foenum-graecum varieties. Acta Agron. Ovariensis. 2012. Vol. 54, No. 2. P. 29–37.
  9. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 1962. Vol. 15, No. 3. P. 473–497. DOI: 10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x.
  10. Kalinin F. L., Sariatskaya V. V., Polishchuk V. E. Metody kul’tury tkanei v fiziologii i biokhimii rastenii [Tissue culture techniques in plant physiology and biochemistry]. Kiev, 1980 (in Russ.).
  11. Hiai S., Oura H., Nakajima T. Color reaction of some sapogenins and saponins with vanillin sulfuric acid. Planta Med. 1976. Vol. 29. P. 116–122. DOI: 10.1055/s-0028-1097639.
  12. Ong S. L., Ling A. P. K., Poospooragi R., et al. Production of flavonoid compounds in cell cultures of Ficus deltoidea as influenced by medium composition. Int. J. Med. Arom. Plants. 2011. Vol. 1, No. 2. P. 62–74.
  13. Chawla H. S. Introduction to plant biotechnology. 2nd ed. Enfield, 2002.
  14. Kholodova V. P. Rost i metabolizm uglevodov v kul’ture tkanei rastenii [The growth and metabolism of carbohydrates in the plant tissue culture]. In: Culture of plant cells. Moscow, 1981. P. 17–36 (in Russ.).
  15. Bhojwani S. S., Razdan M. K. Plant tissue culture: theory and practice. Amsterdam, 1996.
  16. Chae Hyun Yum, Hyun Ju You, Geun Eog Ji. Cytotoxicity of Dioscin and Biotransformed Fenugreek. J. Korean Society Appl. Biol. Chem. 2010. Vol. 53. P. 470–477.
  17. Ching-Long Lai, Jui-Sen Yang. Production of crocin by fruit callus culture of gardenia jasminoides ellis. Food Biotechnol. 2009. Vol. 13. P. 209–216.
  18. Masoumian M., Arbakariya A., Syahida A., et al. Flavonoids production in Hydrocotyle bonariensis callus tissues. J. Med. Plants. 2011. Vol. 5 (9). P. 1564–1574.
  19. Feingold D. S. Aldo (and keto) hexoses and uronic acids. Encyclopedia Plant Physiol. New series. 1982. Vol. 13. P. 3–77.
  20. Schenk R. V., Hildebrandt A. C. Medium and techniques for induction and growth of monocotyledonous and dicotyledonous plant cell cultures. Can. J. Bot. 1972. Vol. 50. P. 199–204.
  21. Urmantseva V. V. Osobennosti uglevodnogo obmena raznykh shtammov kul’tury tkanei sakharnoi svekly [Features of different
  22. strains of carbohydrate metabolism of sugar beet tissue culture]. Moscow, 1985. P. 9–45 (in Russ.).
  23. Vasilyeva I. S., Paseshnichenko V. A. Steroidal glycosides of plant and cell culture of Dioscorea, their metabolism and biological activity. Uspekhi biol. khim. 2000. Vol. 40. P. 153–204 (in Russ.).
  24. Kim S. I., Choi H. K., Kim J. H., et al. Effect of osmotic pressure on paclitaxel production in suspension cell cultures of Taxus chinensis. Microb. Technol. 2001. Vol. 28. P. 202–209.
  25. Logvina A. O., Glushakova D. Y., Ditchenko T. I., et al. Dynamics of accumulation of phenolics and saponins in the growth cycle of fenugreek calli. Vestnik BGU. Ser. 2, Khim. Biol. Geogr. 2014. No. 1. P. 27–31 (in Russ.).
Опубликован
2017-12-03
Ключевые слова: Trigonella foenum-graecum, пажитник греческий, каллусная культура, питательная среда;, моносахариды, олигосахариды, полисахариды, удельная скорость роста, морфология клеток, общее содержание сапонинов
Поддерживающие организации Работа выполнена при финансировании Белорусским республиканским фондом фундамен- тальных исследований (проект № Б13МС-028 от 16.04.2013 г.).
Как цитировать
Глушакова, Д. Ю., Логвина, А. О., & Юрин, В. М. (2017). Закономерности влияния экзогенных сахаридов на морфофизиологические и биохимические показатели гетеротрофной каллусной культуры пажитника греческого. Экспериментальная биология и биотехнология, 1, 13-22. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/biology/article/view/2423
Выпуск
№ 1 (2017): Журнал Белорусского государственного университета. Биология
Раздел
Физиология и клеточная биология

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).