Экспериментальный морфогенез Amomum tsao-ko Crevost & Lemarie в культуре in vitro


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Актуальность. Перспективным направлением исследований в области биотехнологии является изучение in vitro эндемичных растений, используемых в народной медицине. К таким растениям относиться черный кардамон (Amomum tsao-ko Crevost & Lemarie). Экстракты и эфирное масло этого лекарственного растения применяют при лечении респираторных заболеваний, они обладают антимикробным действием, а также ингибируют развитие раковых клеток человека. Основной способ размножения A. tsao-ko - семенной и вегетативный. Однако эти способы имеют как преимущества, так и недостатки. Поэтому необходимо разрабатывать технологию быстрого размножения данной культуры in vitro. Цель исследования - изучение A. tsao-ko Crevost & Lemarie в культуре in vitro. Материал и методы. Объект исследования - семена A. tsao-ko, собранные в кардамоновом лесу в деревне Sin Cau (22° 23'04,5" N 103° 32'44,0" в.д.), коммуна Giang Ma, район Tam Duong, провинция Lai Chau, Северо-Западный регион Вьетнама. Семена поверхностно стерилизовали 0,1%-ным раствором сулемы в течение 10 мин, затем проводили скарификацию, после чего семена культивировали на питательной среде, содержащей различные концентрации минеральных солей по прописи Мурасига и Скуга (МС). На этапе размножения изучали влияние БАП (0,5-4 мг/л) и кинетана (0,5-2 мг/л) в сочетании с НУК (0,5-1 мг/л) на пролиферацию побегов и образование адвентивных почек. На конечном этапе клонального микроразмножения исследовали влияние НУК и ИМК (0,25-1 мг/л) на укоренение микропобегов A. tsao-ko. Результаты. Установлено, что скарификация приводит к повышению всхожести семян на 12% по сравнению с контрольным вариантом. Культивирование изолированных эксплантов на питательной среде, содержащей 1/16 нормы минеральных солей по МС, БАП 4 мг/л и НУК 0,5 мг/л способствовало получению самых высоких показателей по количеству адвентивных побегов, их росту и количеству корней из расчета на один эксплант. Наилучший результат по укоренению микропобегов получен на среде, содержащей 0,5 мг/л ИМК.

Об авторах

К. В. Кухат

Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева; Ханойский педагогический университет

Email: khuatquyetst@gmail.com

аспирант, кафедра биотехнологии, Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева; преподаватель, факультет биологии и сельского хозяйства, Ханойский педагогический университет

Россия, Москва, Россия; г. Ханой, Республика Вьетнам

Х. Т. Нгуен

Вьетнамский национальный аграрный университет

Email: nthaicnsh@vnua.edu.vn

к.б.н., доцент кафедры биотехнологии растений

Вьетнам, г. Ханой, Республика Вьетнам

Е. А. Калашникова

Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева

Email: kalash0407@mail.ru

д.б.н., профессор, кафедра биотехнологии

Россия, Москва, Россия

Р. Н. Киракосян

Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева

Автор, ответственный за переписку.
Email: mia41291@mail.ru

к.б.н., доцент, кафедра биотехнологии

Россия, Москва, Россия

Список литературы

  1. Lamxay V., Newman M.F. A revision of Amomum (Zingiberaceae) in Cambodia, Laos and Vietnam. Edinburgh Journal of Botany. 2012; 69(1): 99-206.
  2. Nguyen Q.B. Flora of Vietnam (Hanoi, Vietnam: Publishing House for Science and Technology). 2017. P. 128-164.
  3. Jafri M.A., Javed K., Singh S. Evaluation of the gastric antiulcerogenic effect of large Cardamom (fruits of Amomum subulatum Roxb). Journal of Ethnopharmacology. 2001; 75(2-3): 89-94.
  4. Do T.L. Vietnamese medicinal plants and herbs (Hanoi, Vietnam: Medical Publishing House). 2005; 404-405.
  5. Verma S.K., Rajeevan V., Bordia A., Jain V. Greater carda-mom (Amomum subulatum Roxb.) - A Cardio adaptogen against physical stress. J. Herb. Med. Toxicol. 2010; 4(2): 55-58.
  6. Li W., Wang P.J., Shigematsu M., Lu Z.G. Chemical composition and antimicrobial activity of essential oil from Amo-mum tsao-ko cultivated in Yunnan area. Advanced Materials Research. 2011; 183: 910-14.
  7. Zhang T.T., Lu C.L., Jiang J.G. Antioxidant and anti-tumour evaluation of compounds identified from fruit of Amomum tsao-ko Crevost et Lemaire. Journal of Functional Foods. 2015; 18: 423-431.
  8. Nguyen B.H., Nguyen D.T. Planting techniques using and processing medicinal plants (Hanoi, Vietnam: Agricultural publisher). 2005; 221-227.
  9. Rao M., Wenli Z., Fanhua W., Chunlin Q., Guixiu H. In vitro Culture of Amomu longiligulare T.L. Wu. Chinese jounal of tropical agriculture. 2003; 4: 1-4.
  10. Tefera W., Wannakrairoj S. Micropropagation of Krawan (Amomum krervanh Pierre exgagnep). Sci. Asia. 2004; 30: 9-15.
  11. Sajina A., Mini P.M., John C.Z., Nirmal B.K., Ravindran P.N., Peter K.V. Micropropagation of large cardamom (Amomum subulatum Roxb.). Journal of Spices and Aromatic Crops. 1997; 6(2): 145-148.
  12. Pradhan S., Basistha B.C., Subba K.B. In vitro micropropagation of Amomum subulatum (Zingiberaceae), a major traditional cash crop of Sikkim Himalaya.International Journal of Life Sciences Biotechnology and Pharma Research. 2014; 3(2): 169-180.
  13. Poudel K., Prasai H.K., Shrestha J. Micropropagation and Acclimatization of Large Cardamom (Amomum subulatum Roxb.). Turkish Journal of Agricultural and Natural Sciences. 2018; 5(3): 231-235.
  14. Dang N.P., Nguyen T.T., Duong T.T.C., Truong T.B.P. In vitro propagation of Amomum longiligulare T.L.Wu. ournal of Biotechnology. 2011; 9 (4A): 681-688.
  15. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia plantarum, 1962; 15(3): 473-497.
  16. Scott S., Jones R., Williams W. Review of data analysis methods for seed germination. Crop science. 1984; 24(6): 1192-1199.
  17. Esechie H.Interaction of salinity and temperature on the germination of sorghum. Journal of Agronomy and Crop Science, 1994; 172(3): 194-199.
  18. Калашникова Е.А., Миронова О.Ю., Лаврова Н.В., Кочиева Е.З., Чередниченко М.Ю., Карсункина Н.П., Калашников Д.В., Пронина Н.Б. Лабораторный практикум по сельскохозяйственной биотехнологии. Изд. 2-е. М., 2004.
  19. Калашникова Е.А., Киракосян Р.Н. Современные аспекты биотехнологии. М., 2016
  20. Quyet, K.V., Kalashnikova E.A., Kirakosyan R.N. In vitro germination of Amomum tsao-ko Crevost & Lemariе seeds. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021; IOP Publishing.
  21. Pradhan S. et al. In vitro micropropagation of Amomum subulatum (Zingiberaceae), a major traditional cash crop of Sikkim Himalaya.International Journal of Life Sciences Biotechnology and Pharma Research. 2014; 3(2): 169.
  22. Purohit S. et al. Micropropagation and genetic fidelity analysis in Amomum subulatum Roxb.: a commercially important Himalayan plant. Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants. 2017; 4: 21-26.
  23. Phuc N.D. et al. In vitro propagation of Amomum longiligulare T.L. Wu. Journal of Biotechnology. 2011; 9(4A): 689-698.
  24. Reghunath R.B., Bajaj Y. Micropropagation of cardamom (Elettaria cardamomum Maton). High-Tech and Micropropagation III. 1992; 175-198.
  25. Reghunath R.B. In vitro studies on the propagation of cardamom (Elettaria cardamomum Maton). Kerala Agric Univ: T richur, India. 1989.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Семена черного кардамона: (a,b) – морфологические характеристики семян; (c) – семя, покрытое эпидермисом; (d,e) – анатомическая характеристика семян под стереомикроскопом: ts – эпидермальные клетки семенников, tg – покровный слой, hi – рубчик семени, ps – перисперм, en – эндосперм, em – зародыш

Скачать (64KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Протокол прорастания семян кардамона (A. tsao-ko) in vitro: 1а – высушенные семена с пленчатыми кожухами; 1b – высушенные семена полностью удалены из плодов; 2 – семена инокулировали в среду 1/16 MС после их дезинфекции и скарификации; 3 – начало прорастания семян через 50 суток от начала инокуляции; 4 – проросток, через 70 суток после инокуляции семян; 5 – проросток, через 90 суток после инокуляции семян. Масштабные линейки = 1 см

Скачать (157KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Влияние различных регуляторов роста на размножение побегов: a – контроль, b – 1,0 мг/л БАП, c – 2,0 мг/л БАП + 0,5 мг/л НУК, d – 2,0 мг/л БАП + 1,0 мг/л НУК, e – 3,0 мг/л БАП + 0,5 мг/л НУК, f – 3,0 мг/л БАП + 1,0 мг/л НУК, г – 4,0 мг/л БАП + 0,5 мг/л НУК, h – 4,0 мг/л БАП + 1,0 мг/л НУК; укоренение: i – контроль, k – 1,0 мг/л БАП, l – 4,0 мг/л БАП + 0,5 мг/л НУК, m – 4,0 мг/л БАП + 1,0 мг/л НУК; индукция каллуса: n – 1 мг/л БАП + 4 мг/л НУК, o – 1 мг/л БАП + 1 мг/л 2,4-Д, p – 1 мг/л БАП + 2 мг/л 2,4-Д. Масштабные линейки = 1 см

Скачать (329KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Влияние кинетина и БАП на регенерацию побегов после 6 недель культивирования: A – кинетин 0,0 мг/л; B – кинетин 0,5 мг/л; C – кинетин 1,0 мг/л; D – кинетин 1,5 мг/л; E – кинетин 2,0 мг/л; F – БАП 0,0 мг/л; G – БАП 0,5 мг/л; H – БАП 1,0 мг/л; I – БАП 1,5 мг/л; K – БАП 2,0 мг/л)

Скачать (194KB)
Метаданные

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».