Получение культуры «бородатых» корней Glycyrrhiza uralensis: первичная оценка ростовых характеристик и содержания фенольных соединений
УДК 582.739:581.143.6:577.13
Аннотация
Широкое использование и неконтролируемый сбор дикорастущих растений солодки уральской (Glycyrrhiza uralensis Fisch. ex DC.) в качестве сырья для фармакологии и пищевой промышленности определяет перспективность системы «бородатых» корней (БК) для получения ценных вторичных метаболитов. Целью исследования является разработка эффективного протокола агробактериальной трансформации Rhizobium rhizogenes различных типов эксплантов 30-ти дневных микрорастений G. uralensis: семядолей, первичных побегов, гипокотилей и первичных корней. В работе исследовано влияние 100 мкМ ацетосирингона, варьирование времени сокультивирования (2 и 4 ч) на эффективность процесса трансформации двумя штаммами R. rhizogenes 15834 SWISS и MSU 440. Определен наиболее вирулентный штамм (15834 SWISS, частота трансформации -39,64 %), время инфицирования (2 ч) и компетентные типы эксплантов для трансформации штаммом (семядоли, первичные побеги, первичные корни). В результате первичной селекции отобрано 12 линий стабильно растущих культур БК. ПЦР-анализ показал, что все отобранные линии содержат гены rolB и rolC, ген уиС отсутствует. Определено, что 4 линии характеризуются высокой скоростью роста, 3 характеризуются высоким суммарным содержанием фенольных соединений. Насколько нам известно, это первый протокол получения культуры «бородатых» корней у G. uralensis с использованием штаммов R. rhizogenes 15834 SWISS и MSU 440.
Скачивания
Metrics
Литература
Николаева Т. Н., Лапшин П. В., Загоскина Н. В. Метод определения суммарного содержания фенольных соединений в растительных экстрактах с реактивом Фолина-Дениса и реактивом Фолина-Чокальтеу: модификация и сравнение // Химия растительного сырья, 2021. - № 2. - С. 291-299. DOI: 10.14258/jcprm.2021028250
Носов А. М. Использование клеточных технологий для промышленного получения биологически активных веществ растительного происхождения // Биотехнология, 2010. - Т. 5. - С. 8-28.
Попова О. А., Ткачук Т. Е. Glycyrrhiza uralensis // Красная книга Забайкальского края. - Новосибирск, ООО «Дом мира», 2017. - С. 129-130.
Решетников В. Н., Спиридович Е. В., Носов А. М. Биотехнология растений и перспективы ее развития // Физиология растений и генетика, 2014. - Т. 46, №1. - С. 3-18.
Asl M. N., Hosseinzadeh H. Review of pharmacological effects of Glycyrrhiza sp. and its bioactive compounds //Phytother. Res., 2008. - Vol. 22. - P. 709-724. DOI: 10.1002/ptr.2362
Chandra S., Chandra R. Engineering secondary metabolite production in hairy roots // Phytochem. Rev., 2011. -Vol. 10. - P. 371-395. DOI: 10.1007/s11101-011-9210-8
Hussain M. S., Fareed S., Ansari S., Rahman M. A., Ahmad I. Z., Saeed M. Current approaches toward production of secondary plant metabolites // Pharm Bioallied Sci., 2012. - Vol. 4(1). - P. 10-20. DOI: 10.4103/0975-7406.92725. PMID: 22368394; PMCID: PMC3283951.
Jiang L., Akram W., Luo B., Hu S., Faruque M. O., Ahmad S., Yasin N. A., Khan W. U., Ahmad A., Shikov A. N., Chen J., Hu X. Metabolomic and Pharmacologic Insights of Aerial and Underground Parts of Glycyrrhiza uralensis Fisch. ex DC. for Maximum Utilization of Medicinal Resources // Front. Pharmacol., 2021. - Vol. 12. - 658670. DOI: 10.3389/ fphar.2021.658670
Khanuja S. P., Shasany A. K., Darokar M. et al. Rapid Isolation of DNA from Dry and Fresh Samples of Plants Producing Large Amounts of Secondary Metabolites and Essential Oils // Plant Molecular Biology Reporter, 1999. -Vol. 17. - P. 4. DOI: 10.1023/A:1007528101452.
Murashige T., Skoog F. A Revised Medium for Rapid Growth and Bio Assays with Tobacco Tissue Cultures // Plant Physiology, 1962. - Vol. 15. - P. 473-497. DOI: 10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x
Ross I. A. Medicinal plants of the world: Volume 3 Chemical constituents, traditional and modern medicinal uses // Humana Press Inc., New Jersey, 2005. - P. 623. DOI: 10.1016/j.phytochem.2005.11.029
Van de Velde W., Karimi M., Den Herder G.,Van Montagu M., Holsters M., Goormachtig S. Agrobacterium rhizogenes - mediated transformation of plants // Genetic Transformation of Plants / J. F. Jackson, H. F. Linskens (eds.). -Berlin-Heidelberg: Springer, 2003. - P. 23-44. DOI: 10.1007/978-3-662-07424-4_2
VerpoorteR., ContinA.,MemelinkJ. Biotechnology for the production ofplant secondary metabolites // Phytochemistry Reviews, 2002. - P. 13-25. DOI: 10.1023/A:1015871916833
Wang L., Zhang K., Han S., Zhang L., Bai H., Bao F., Zeng Y., Wang J., Du H., Liu Y., Yang Z. Constituents Isolated from the Leaves of Glycyrrhiza uralansis and Their Anti-Inflammatory Activities on LPS-Induced RAW264.7 Cells // Molecules, 2019. - Vol. 24. - P. 1923. DOI: 10.3390/molecules24101923
