ВВЕДЕНИЕ 5
1. КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК РАСТЕНИЙ 7
1.1. Культуры клеток растений как биологические модели 9
1.1.1. Технология получения каллуса 11
1.1.2. Значение компонентов питательной среды 13
1.1.3. Тип экспланта и каллусообразование 16
1.2. Клеточная культура как источник вторичных метаболитов 18
2. ОБЪЕКТ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ 20
2.1. Объект исследований 20
2.1.1. Биологическая активность веществ из растений рода Rhaponticum в
организме человека 22
2.1.2. Rhaponticum и экдистероиды 23
2.1.3. Клеточная культура Rhaponticum carthamoides 25
2.2. Методики исследований 26
2.2.1. Асептические условия 26
2.2.1.1. Приготовление питательных сред 27
2.2.2. Каллусогенез 30
2.2.3. Определение ростовых параметров 30
2.2.3.1. Фиксация клеток 31
2.2.3.2. Изучение морфологии каллуса 31
3. ВВЕДЕНИЕ Rh. carthamoides В КЛЕТОЧНУЮ КУЛЬТУРУ 32
3.1. Условия каллусогенеза 32
3.1.1. Влияние природы первичного экспланта 34
3.1.2. Влияние компонентов питательной среды на каллусогенез 34
3.2. Получение клеточных культур при длительном субкультивировании .... 35
3.2.1. Роль фитогормонов в регуляции роста каллусных культур 35
3.2.2. Влияние дополнительных веществ на рост каллусных культур 35
3.2.3. Влияние концентрации сахарозы в питательной среде на индукцию
каллусогенеза 35
3.3. Морфология каллуса 36
3.4. Микроклональное размножение Rh. carthamoides 37
ВЫВОДЫ 39
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 41
Биотехнология является сферой науки и практики, направленной на изменение окружающей человека природной среды в соответствии с его потребностями. Биотехнологию представляют как комплекс методов и приемов для получения полезных для человека продуктов с помощью биологических агентов (живых организмов, тканей и клеток).
В настоящее время технология культивирования тканей растений стала важной основой для биотехнологии растений, играющей важную роль. Различные технологии, разработанные в области культуры тканей растений, не только в значительной степени способствовали развитию молекулярной биологии и генной инженерии растений, но и сделали ее широко используемой в селекции растений, размножении растений, промышленном производстве соединений и сохранении ресурсов зародышевой плазмы растений. Большое значение для фармакологии имеют биологически активные вещества, которые часто имеют сложное строение и экономически выгодным является получение их в самом растении или культуре клеток.
Rhaponticum carthamoides из семейства Asteraceae является альтернативным лекарственным растением, которое содержит фитоэкдистероидные соединения и является материальной основой для лечебных эффектов в регуляции жизнедеятельности человека. Получение культуры клеток с контролируемым уровнем биологически активных веществ позволяет заменить растения, взятые из природы, и сохранить генофонд. Недостаточно изучены условия вторичного метаболизма клеток культуры in vitro.
В связи с этим целью работы было получение клеточной культуры лекарственного растения Rhaponticum carthamoides in vitro и изучение ее характеристик.
В соответствии с темой были поставлены следующие задачи.
1. Изучить условия асептического культивирования in vitro растений Rh. carthamoides.
2. Изучить условия индукции каллусогенеза in vitro проростков Rh. carthamoides. Изучение влияния на каллусогенез типов эксплантов, состава среды и света.
3. Изучить условия для микроклонального размножения Rh. carthamoides
Исследование проведено в лаборатории биотехнологии на кафедре физиологии растений и биотехнологии Биологического института Национального Исследовательского Томского государственного
университета.
Автор работы выражает благодарность профессору И.Ф. Головацкой за предоставление темы работы, семян левзеи сафлоровидной и руководство исследованием, биотехнологу Ю.В. Медведевой и аспиранту М.В. Нечаевой за помощь в освоении методик по асептическому культивированию семян и культуры клеток.
В ходе эксперимента нами подобрана среда для стерилизации семян и среда для культивирования проростков в асептических условиях, что позволило получить стерильные растения Rh. carthamoides. Для индукции каллусогенеза опробировали листовые и корневые экспланты, и на основе листовых эксплантов получили каллус.
Каллусная культура растений имеет широкий спектр применения и может быть использована нами для дальнейших фундаментальных исследований в области физиологии развития биологических клеток, биохимии, цитогенетики и молекулярной биологии. Планируется получить стабильную культуру Rh. carthamoides и изучить её морфогенез и химический состав. Тканевая культура обеспечит новый способ промышленного производства лекарственных растений и может быть использована в качестве источника новых биологически активных веществ.
