ВВЕДЕНИЕ 4
1. КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК РАСТЕНИЙ 6
1.1. Культуры клеток растений как биологические модели 6
1.1.1. Технология получения каллуса 9
1.1.2.Значение компонентов питательной среды 10
1.1.3. Тип экспланта и каллусообразование 14
1.2. Клеточная культура как источник вторичных метаболитов 15
2. ОБЪЕКТ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ 17
2. 1. Объект исследований 17
2.1.2. Бологическая активность рода Astragalus 27
2.1.3. Астрагал и селен 19
2.1.4. Клеточная культура Астрагала 20
2.2. Методики исследований 23
2.2.1. Асептические условия 24
2.2.1.1. Приготовление питательных сред 24
2.2.2. Микроклонирование и каллусогенез 25
2.2.3.Определение ростовых параметров 26
2.2.4. Фиксация клеток, изучение морфологии 26
3.4.2. Влияние селена на рост микроклонов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
ВЫВОДЫ 52
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 53
Современные фитохимические исследования направлены на поиск новых видов растений, обладающих широким спектром биологически активных веществ, важных для человека. Лекарственные средства растительного происхождения имеют ряд преимуществ по сравнению с синтетическими препаратами: хорошую переносимость, редкое развитие аллергических реакций и побочных эффектов [41]. Многочисленные эксперименты позволили выявить ряд свойств, которые проявляют растительные экстракты. Среди них отмечены иммуномодулирующее, противовоспалительное, антиоксидантное и многие другие воздействия [42]. В качестве источника биологически активных веществ интерес представляет крупный род семейства бобовые (Fabaceae) —Astragalus.
Растения этого рода являются ценными источниками вторичных метаболитов, таких как: тритерпеновые гликозиды, флавоноиды, сапонины и алкалоиды. В настоящее время доказано кардиотоническое, успокаивающее и противоопухолевое действие экстрактов разных видов астрагала. Кроме того, эти растения способны аккумулировать некоторые микроэлементы, например, селен и марганец [35]. Однако ареал обитания этих растений довольно узкий, а природные ресурсы ограничены. Некоторые представители рода Астрагал, такие как астрагал шерстистоцветковый (Astragalus dasyanthus Pall.) в настоящее время занесены в Красную книгу [23]. В совокупности с медленным ростом и развитием растений эти факторы препятствуют их продуктивному использованию в качестве источников лекарственного сырья. В связи с этим возникает необходимость поиска альтернативных способов получения растительной массы.
В настоящее время все большее распространение получает метод каллусных или суспензионных клеточных культур. Кроме того, создан метод
микроклонального размножения in vitro, позволяющий получить растения, обладающие нормальной морфологией и ускоренным ростом [51]. Освоение данных методов и применение их на практике позволит в будущем использовать редкие и исчезающие виды растений в качестве источников биологически
активных веществ; сводя к минимуму их изъятие из естественной среды и способствуя, таким образом, их сохранению [42].
Актуальность темы. В настоящее время большая часть лекарственных препаратов изготавливается на основе экстрактов растений. Однако природные запасы растительного сырья ограничены, и, кроме того, под угрозой находятся редкие и исчезающие виды растений, ценные в фармакологическом отношении. Возникает необходимость поиска альтернативных источников биологически активных веществ. Одним из таких источником может служить культура клеток растения (каллусная или суспензионная), полученная в условиях in vitro [40].
Цель работы — изучение особенностей размножения астрагала лисохвостного (Astragalus alopecurus Pall.) in vitro и определение оптимальных условий для его культивирования.
Задачи исследования:
1. Исследовать оптимальные условия для индукции каллусогенеза астрагала лисохвостного.
2. Изучение морфологии культуры в зависимости от типа экспланта.
3. Выявить оптимальные условия для микроклонального размножения растений in vitro.
4. Выяснить на основе литературных данных фармакологическую значимость рода Astragalus.
Работа выполнена на базе кафедры физиологии растений и биотехнологии. Выражаю благодарность сотруднику кафедры Ю.В. Медведевой за консультацию и предоставление исходных микроклонов астрагала лисохвостного.
Результаты, полученные в данной работе, в целом не противоречат информации, содержащейся в отечественной и зарубежной литературе. Эксперимент показал, что методики, используемые при получении различных видов астрагала пригодны для работы с Astragalus alopecurus. Внесение в питательную среду гормонов, предложенных в большом количестве материалов, позволило не только индуцировать каллусогенез, но и поддерживать каллусную культуру в течение длительного времени. Однако положительного влияния на рост культуры некоторых элементов выявлено не было. Морфология каллуса астрагала лисохвостного имела общие черты с морфологией каллуса других растений этого рода, например, астрагала шерстистоцветкового [24].
Следует принимать во внимание, что клеточные культуры являются объектами долговременных научных исследований. В дальнейшем необходимо провести большое количество экспериментальных работ, результатом которых будет получение быстрорастущей растительной массы, способной продуцировать биологически активные вещества. В следующем исследовании предполагается изучение состава вторичных метаболитов A.alopecurus.
