WWW.LIBRUS.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - собрание публикаций
 

«the highest accumulation capacity for heavy metals (Al, As, Cr, Ni, Pb, Sr, V) and Arsenicum, macroelements (Ca and Mg), and also trace elements (Co, Fe, Li, Mn, Mo and Zn). On the ...»

35

ISSN 0513-1634 Бюллетень ГНБС. 2019. Вып. 130

the highest accumulation capacity for heavy metals (Al, As, Cr, Ni, Pb, Sr, V) and Arsenicum, macroelements

(Ca and Mg), and also trace elements (Co, Fe, Li, Mn, Mo and Zn). On the contrary, Evernia prunastri,

colonizing branches of trees accumulates the highest levels of iodine and selenium. It was shown that

accumulation levels of different elements by the mentioned lichens are not only species-specific but also are

regulated by peculiarities of habitat (open area, forest canopy) and abiotic factors (humidity, temperature). The results may be considered as background values of elements in lichens for the studied environmentally friendly territories .

Key words: lichens; elemental composition; environment; specially protected nature conservation areas

БИОТЕХНОЛОГИЯ

УДК [582.998.3-116]:57.085.2 DOI: 10.25684/NBG.boolt.130.2019.04

ОСОБЕННОСТИ РАЗМНОЖЕНИЯ CODONOPSIS LANCEOLATA

(SIEBOLD.&ZUCC.) BENTH. & HOOK. FIL. В КУЛЬТУРЕ IN VITRO Ольга Ивановна Молканова, Дарья Александровна Егорова, Ольга Васильевна Королева, Юрий Николаевич Горбунов Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наук 127276, г. Москва, Ботаническая ул., 4 E-mail: molkanova@mail.ru Впервые регенеранты Codonopsis lanceolata (Siebold.&Zucc.) Benth. & Hook. fil. получены через прямой органогенез из пазушных меристем без стадии каллусообразования. Изучено влияние минерального состава питательной среды, регуляторов роста, их концентраций на регенерацию микропобегов. Показано положительное влияние совместного применения цитокининов и ауксинов на регенерацию микропобегов C. lanceolata .

Ключевые слова: Codonopsis lanceolata; лекарственное растение; клональное микроразмножение; морфогенетический потенциал Введение Кодонопсис ланцетный (Codonopsis lanceolata (Siebold.&Zucc.) Benth. & Hook .

fil.) – многолетняя лиана из семейства колокольчиковых (Campanulaceae Juss.). Этот вид широко используется в традиционной медицине, так как характеризуется широким спектром лекарственных свойств. C. lanceolata обладает антиоксидантной, противовоспалительной и противоопухолевой и иммуномодулирующей активностью .

Биологически активные вещества кодонопсиса регулируют сокращение сердечных мышц, пищеварительные процессы, а также участвуют в процессах клеточного роста .

Данное растение используют для лечения бронхита, астмы, кашля, туберкулеза, диабета, диспепсии и психоневроза. Лечебные настои C. lanceolata рекомендуют при онкологических заболеваниях и при различных воспалительных процессах. В лечебных целях в основном применяют корни, которые содержат углеводы, стерины (бетаситостерин), тритерпеновые сапонины, кумарины, липиды (фосфолипиды и триглицериды). В стебле содержатся флавоноиды (апигенин, лютеолин). Хотя в традиционной медицине имеется информация о применении многих видов Codonopsis, наиболее часто сообщалось о биологической активности C. pilosula Franch. и C.lanceolata, что подтвердило их ценность в качестве лекарственных растений [6, 10] .

Род Codonopsis включает 42 вида двудольных травянистых многолетних 36 ISSN 0513-1634 Бюллетень ГНБС. 2019. Вып. 130 растений, преимущественно обнаруженных в Центральной, Восточной и Южной Азии [10]. C. lanceolata распространен на острове Кунашир, а также в южной части Дальнего Востока России: Амурской области, Хабаровском и Приморском крае. Далее ареал вида простирается на юг, охватывая Монголию, Корею и Китай. C. lanceolata включен в "Красную книгу Сахалинской области". Имеет статус E(2) – угрожаемый вид и охраняется в природном заповеднике "Курильский". Лимитирующими факторами являются малая численность островной популяции и нарушение среды обитания [1] .





C. lanceolata растет в долинах и на заливных лугах, возле рек, на опушках лесов и песчаных грунтах. Растение имеет стержневой, мясистый, удлиненный корень. Длина гладких, вьющихся стеблей достигает 2 м. Расположенные пучками листья широколанцетные или ромбические, без опушения. Цветки колокольчатые, снаружи зеленоватые, внутри буро-фиолетовые, мраморно-пятнистые. Цветет в июле – августе .

Цветы – гермафродиты, семена созревают с сентября по октябрь. Плоды – трехгнездные, обратноконические, сизоватые коробочки. Семена крылатые [3, 6] .

Отмечено, что семена близкородственных видов Codonopsis обладают светочувствительностью и не требуют стратификации, однако предварительное охлаждение усиливает их прорастание в тепле на свету [5]. В исследованиях B.K.Ghimire, C.M. Shin, C.H. Li и др. [8] было показано, что общий процент всхожести семян C. lanceolata в условиях in vivo составил около 49,5%, в условиях in vitro на безгормональной питательной среде МС (Murashige and Skoog, 1962) [13] – 37,3% и на питательной среде МС с добавлением 3 мг/л гиббереллиновой кислоты – 76,0%. В целом семена характеризуются низкой энергией прорастания из-за плотной семенной оболочки .

В настоящее время из-за истощения естественной среды обитания и высокого рыночного спроса большинство корней получают от культивируемых растений. В Китае и Корее кодонопсис ланцетный выращивают на плантациях, искусственно стимулируя рост корня [14]. При этом ценность такого корня определяется его размером (подобно корням женьшеня). В ООО «ССХП «Женьшень» Унечского района Брянской области было показано, что C. lanceolata можно успешно культивировать и в условиях средней полосы России [6] .

Однако существует ряд трудностей, связанный с получением большого количества саженцев данного растения. Семенное размножение затруднено из-за медленного развития и низкой жизнеспособности сеянцев [9]. Имеются сообщения о культивировании клеток и тканей некоторых представителей рода Codonopsis in vitro .

Разработан протокол клонального микроразмножения C. pilosula. Наибольшее количество микропобегов было получено на питательной среде МС, содержащей 1 мг/л БАП (6-безиламинопурин) и 1 мг/л НУК (1-нафталинуксусная кислота). В дальнейшем регенеранты после стадии ризогенеза были успешно адаптированы к условиям ex vitro [14]. В работе B.K. Ghimire и др. [9] отмечается, что для получения микропобегов C.lanceolata чаще всего использовали адвентивное побегообразование и соматический эмбриогенез. Была показана возможность размножения C. lanceolata микроклубнями in vitro, которую целесообразно использовать для воспроизводства элитных клонов и сохранения гермоплазмы вида ввиду длительности культивирования (более 4 месяцев) [11] .

Разработка эффективных методов клонального микроразмножения несомненно актуальна для сохранения и устойчивого воспроизводства C. lanceolata .

Цель исследования – разработка приемов клонального микроразмножения C.lanceolata. Задачи заключались в изучении регенерационных способностей и морфогенетического потенциала растения в культуре in vitro и определении наиболее оптимального состава питательной среды на основных этапах культивирования. В ISSN 0513-1634 Бюллетень ГНБС. 2019. Вып. 130 настоящей работе впервые в условиях in vitro получены аксиллярные микропобеги C.lanceolata, развивающиеся из уже существующих пазушных меристем растения .

Активация деятельности клеток пазушных меристем происходила через прямой органогенез, минуя стадию каллусообразования, что является важным в отношении данной культуры, так как молекулярные маркеры выявили значительную генетическую нестабильность в растениях кодонопсиса ланцетного, регенерированных из каллуса [14] .

Материалы и методы В качестве объекта исследования был выбран дикорастущий вид C. lanceolata .

Семена для экспериментов были собраны с растений в 2015 году в ООО «ССХП «Женьшень» Унечского района Брянской области (д. Пески). Введение семенного материала в условия in vitro производили согласно общепринятым рекомендациям [2] .

Для предварительной стерилизации семян использовали раствор фунгицида системного действия «Фундазол» в концентрации 2% (5 – 7 мин) и 70%-ный этанол (C2H5OH) (5 – 10 сек). Семена стерилизовали в 7%-ом растворе гипохлорита кальция (Ca(ClO)2) в течение 20 мин, затем переносили на безгормональную питательную среду МС и проращивали in vitro на свету. В качестве эксплантов использовали проростки с удаленными корнями .

На стадии пролиферации изучали влияние минерального состава питательных сред МС, QL (Quoirin and Lepoivre, 1977) [15], WPM (Woody Plant Medium) [12] и B5 [7] на регенерацию и размножение микропобегов in vitro. В качестве источника цитокинина использовали БАП в концентрации 0,5 мг/л. Для изучения влияния гормонального состава среды на рост и развитие растений использовали питательную среду МС, дополненную БАП в концентрации 0,5; 1,0; 1,5 мг/л и ИУК (индолилуксусная кислота) в концентрации 0,05 мг/л. В качестве контроля использовали безгормональную среду МС. Растения-регенеранты выращивали на свету при температуре 23 – 25°C, 16часовом фотопериоде и освещенности 3000 лк .

Опыты проводили в 3-кратной повторности, по 10 микропобегов в каждом варианте. На стадии размножения измеряли длину микропобегов, подсчитывали их количество и рассчитывали коэффициент размножения. Обработку полученных данных проводили путем расчетов с использованием пакета статистического анализа приложения Microsoft Excel и программы PAST (Palaeontological Statistics). Расчет показан в средних арифметических величинах и доверительных интервалах .

Доверительность оцениваемых показателей принимали на уровне значимости p 0,05 .

Результаты и обсуждение Результаты стерилизации показали, что выбранная схема стерилизации, включающая предварительный этап с 2%-ым раствором «Фундазола» и 70%-ным раствором этанола (C2H5OH) и основной этап с 7%-ым раствором гипохлорита кальция (20 мин), является эффективной для обеззараживания семян C. lanceolata. При этом процент стерильных проростков составил 53%. Прорастание семян наблюдали через 5

– 7 суток после помещения на питательную среду. Развитие проростков из семян отмечено после двух недель культивирования .

Сравнительный анализ влияния различных минеральных основ на количество микропобегов показал, что данный показатель варьировал слабо (коэффициент вариации составил 21,0%). Разница оказалась несущественной при сравнении результатов, полученных на питательных средах QL и B5, МС и WPM (табл. 1) .

38 ISSN 0513-1634 Бюллетень ГНБС. 2019. Вып. 130

–  –  –

При этом максимальный коэффициент размножения (3,1±0,4), наибольшую высоту (27,1±1,9 мм) и лучшее развитие микропобегов наблюдали на питательной среде МС, на которой проводили все дальнейшие опыты (рис. 1) .

Рис. 1 Микропобеги C. lanceolata на питательной среде: 1 - МС; 2 - QL; 3 - B5; 4 – WPM Значительное влияние на реализацию морфогенетического потенциала оказывают компоненты питательной среды, особенно регуляторы роста. Правильный подбор и оптимальные соотношения цитокининов и ауксинов являются весьма существенными для поддержания устойчиво пролиферирующей культуры in vitro [4] .

Морфометрические показатели развивающихся регенерантов зависели от концентрации регуляторов роста в питательной среде. В процессе исследования на первом этапе были выявлены наиболее оптимальные концентрации БАП на стадии собственно размножения (табл. 2) .

–  –  –

Наибольшие значения коэффициента размножения (3,7±0,3) и высоты микропобегов (26,9±2,4) были достигнуты на питательной среде МС с добавлением 0,5 мг/л БАП. Максимальное количество микропобегов наблюдали на питательных средах, содержащих 0,5 мг/л и 1,5 мг/л БАП .

ISSN 0513-1634 Бюллетень ГНБС. 2019. Вып. 130 Для многих видов растений было установлено увеличение регенерационного потенциала при культивировании на средах, сочетающих ауксины и цитокинины [4]. В случае C. lanceolata также наблюдали достоверное повышение коэффициента размножения и высоты микропобегов при культивировании на питательных средах, содержащих разные концентрации БАП в сочетании 0,05 мг/л ИУК (рис. 2 – 3) .

Высота микропобега, мм

–  –  –

4,0 3,0 2,0 1,0 0,0

–  –  –

При этом лучшие показатели регенерационной активности (высота микропобега (29,5±0,5 мм) и коэффициент размножения (4,3±0,3)) отмечали на питательной среде, содержащей 0,5 БАП и 0,05 мг/л ИУК. Высокую частоту побегообразования C.lanceolata наблюдали на питательной среде, содержащей 0,5 БАП и 0,05 мг/л ИУК. В 40 ISSN 0513-1634 Бюллетень ГНБС. 2019. Вып. 130 среднем образовывалось 2,9±0,1 побегов на эксплант. Между остальными вариантами существенных различий обнаружено не было (рис. 4) .

–  –  –

При длительном культивировании (50 – 60 суток) растений C. lanceolata на питательных средах в основании микропобега формировались микроклубни до 0,5 – 1,0 см и происходил спонтанный ризогенез (рис. 5) .

–  –  –

Выводы Таким образом, впервые разработаны отдельные этапы клонального микроразмножения C. lanceolata. Показана возможность получения регенерантов C.lanceolata через прямой органогенез. Установлено, что на этапе микроразмножения ISSN 0513-1634 Бюллетень ГНБС. 2019. Вып. 130 наиболее эффективно использовать питательную среду МС, содержащую 0,5 мг/л БАП и 0,05 мг/л ИУК. Полученные данные свидетельствуют о возможности успешного использования в размножении C. Lanceolata культуры in vitro с целью сохранения и реинтродукции этого вида в природе, а также для создания промышленных плантаций данного растения .

Благодарности Работа выполнена при частичной поддержке в рамках программы "Научные основы технологии сохранения ex situ редких видов растений и оценки инвазионного потенциала чужеродных видов на особо охраняемых природных территориях" (№ 118032990188-8) и рамках ГЗ ГБС РАН «Биологическое разнообразие природной и культурной флоры: фундаментальные и прикладные вопросы изучения и сохранения» (№ 118021490111-5) .

Список литературы

1. Баркалов В.Ю. (составитель) Красная книга Сахалинской области: Растения. – Южно-Сахалинск: Сахалинское книжное издательство, 2005. – 348 с .

2. Бутенко Р.Г., Гусев М.В. Клеточная инженерия. – М.: Высшая школа, 1987. – 127 с .

3. Ефремов А.П., Шретер А.И. Травник для мужчин. – М.: Асадаль, 1996. – 352 с .

4. Муратова С.А. Соловых Н.В., Терехова В.И. Индукция морфогенеза из изолированных соматических тканей растений. – Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2011. – 107 с .

5. Николаева M.Г., Разумова M.В., Гладкова В.Н.. Справочник по проращиванию покоящихся семян. – Ленинград: Наука, 1985. – 343 с .

6. Ториков В.Е., Мешков И.И. Особенности выращивания и элементный состав корней кодонопсиса ланцетного (Codonopsis lanceolata) // Дальневосточный аграрный вестник. – 2017. – № 2(42). – С. 41 – 45 .

7. Gamborg O.L., Evelegh D.E. Culture methods and detection of glucanases in cultures of wheat and barley // Can. J. Biochem. – 1968. – Vol. 46, № 5. – P. 417 – 421 .

8. Ghimire B.K., Shin C.M., Li C.H., Ching I.M., Lee D.W., Kim H.Y., Kim N.Y., Lim J.D., Kim J.K., Kim M.J., Cho D.H., Lee S.J., Yu C.Y. Effect of Gibberlin and light on germination of seeds of Codonopsis lanceolata Benth. // Korean Journal of Medicinal Crop Science. – 2006. – Vol. 14. – P. 303 – 306 .

9. Ghimire B.K., Shin C.M., Li C.H., Kim N.Y., Chung I.M., Lim J.D., Kim J.K., Kim M.J., Cho D.H., Yu C.Y. High frequency plant regeneration from leaf, petiole and internode explants of Codonopsis lanceolata Benth. // Korean Journal of Medicinal Crop Science. – 2007. – Vol. 15. – P. 73 – 81 .

10. He J.Y., Ma N., Zhu S., Komatsu K., Li Z.Y., Fu W.M. The genus Codonopsis (Campanulaceae): a review of phytochemistry, bioactivity and quality control // Journal of Natural Medicines. – 2015. – Vol. 69. – P. 1 – 21 .

11. Kim J.A., Moon H.K., Choi Y.E. Microtuber formation from in vitro Codonopsis lanceolata plantlets by sugar // Journal of Plant Biotechnology. – 2013. – Vol. 40. – P. 147 – 155 .

12. McCown, B.H. and Lloyd, G. Woody Plant Medium (WPM) – a mineral nutrient formulation for microculture of woody plant species // HortScience. – 1981. – Vol. 16. – P.453 – 453 .

13. Murashige T., Skoog F. Arevised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures // Physiol. Plant. – 1962. – Vol. 15. – № 43. – P. 473 – 497 .

42 ISSN 0513-1634 Бюллетень ГНБС. 2019. Вып. 130

14. Supski W., Tubek B., Matkowski A. Micropropagation of Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf. by axillary shoot multiplication // Acta biologica Cracoviensia. Series:

Botanica. – 2011. – Vol. 53, №2. – P. 87 – 93 .

15. Quoirin M., Lepoivre P. Improved medium for in vitro culture of Prunus sp. // Acta Hortic. – 1977. – № 78. – P. 437 – 442 .

Статья поступила в редакцию 08.11.2018 г .

Molkanova O.I., Egorova D.A., Koroleva O.V., Gorbunov Y.N. Features of in vitro propagation in Codonopsis lanceolata (Siebold. & Zucc.) Benth. & Hook. fil. // Bull. of the State Nikita Botan. Gard. – 2019 .

– № 130. – P. 35-42 .

For the first time Codonopsis lanceolata (Siebold. & Zucc.) Benth. & Hook. fil. regenerants were obtained through direct organogenesis from axillary meristems without the stage of callus formation. The effect of the mineral composition of the culture medium, growth regulators, and their concentrations on the regeneration of microshoots were studied. The positive effect on the morphogenetic capacity of joint use of cytokinins and auxins is shown .

Key words: Codonopsis lanceolata; medicinal plant; clonal micropropagation; morphogenetic capacity

АГРОЭКОЛОГИЯ

УДК 631.445.9:631.452:633.865 DOI: 10.25684/NBG.boolt.130.2019.05

О КЛАССИФИКАЦИИ СКЕЛЕТНЫХ АГРОКОРИЧНЕВЫХ ПОЧВ НИЗКИХ

ТАКСОНОВ И ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЯХ ИХ ПЛОДОРОДИЯ

Николай Евдокимович Опанасенко, Анна Павловна Евтушенко

–  –  –

Обоснована и предложена классификация скелетных и карбонатных агрокоричневых почв низких таксонов. Установлены информативные интегральные показатели плодородия агрокоричневых почв для оценки их пригодности для парковых декоративных растений (на примере Никитского сада) .

Ключевые слова: скелетные агрокоричневые почвы; классификация; плодородие почв;

декоративные деревья Введение Скелетные почвы в целом имеют разнообразные наименования: каменистые [7], литогенные [3], фрагментарные [1], примитивные [11], примитивно-аккумулятивные [4], щебенчатые [9], первичные неполные [21], аккумулятивно-литоморфные [23] и многие другие .

За этими и другими понятиями кроется глубокий научный смысл:

подчеркивается первичный характер выветривающегося материала, выражается тесная связь почв с горной породой, отмечается малая мощность и слабая дифференцированность почвенной толщи, отражается аккумулятивный характер органического вещества, указывается на остатки литосферы в педосфере. Но некоторые термины некорректны [примитивные, анормальные и др.], неопределенны, громоздки, устарели или даже вносят путаницу в существо вопроса. Так, например, все почвы




Похожие работы:

«2 ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА БЕЗОПАСНОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПРИКАЗ 13 ноября 2012 года № 572_ Москва Об утверждении Административного регламента Федеральной службы МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ безопасности Российской Федерации ЗАРЕГИСТРИРОВАНО по предоставлению государственной Регистрационный услуги по...»

«Президент РОО "Федерация Первый заместитель руководителя баскетбола города Москвы" Департамента физической культуры. Москвы В.А.Двуреченских Н.А.Гуляев 2014 г. 2014 г . П О Л О Ж ЕН И Е о м осковских соревнованиях по баскетболу сезона 2014/2015 г.г. (код вида спорта 0140002611Я) М осква 2014 год 1. О БЩ И Е П О Л О Ж...»

«БФ ЕЦ " Хэсэд Сара" г. Н. Новгород Обзор культурно-просветительских программ и мероприятий в июне 2016 года. Программа " Наши именинники" В июне месяце волонтеры поздравили по телефону 65 клиент...»

«ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ ДЕПАРТАМЕНТ КУЛЬТУРЫ ГОРОДА МОСКВЫ ПРИКАЗ 1024/ОД 6 декабря 2018 г.Об утверждении Порядка определения платы за оказание услуr (выполнение работ) государственными учреждениями города Москвы, подведомственн...»

«УДК 316.74 ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ БИБЛИОТЕКИ И ИХ НОРМАТИВНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ Гольцева Н. Г., магистрант кафедры социологии и технологий государственного и муниципального управления ФГАОУ ВО "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" г. Екатеринбург, Россия, Шуклина Е. А...»

«Проект ЗАТВЕРДЖЕНО Протокол засідання Наглядової ради ПАТ "НСТУ" від _ № Голова Наглядової ради ПАТ "НСТУ" _ЛЕБЕДЄВА Т.Я. ЩОРІЧНИЙ (ЗАГАЛЬНИЙ) ЗВІТ про діяльність ПАТ "НСТУ" за 2018 рік Суспільне мовлення в Україні Публ...»

«КНИЖНАЯ КУЛЬТУРА ЯРОСЛАВСКОГО КРАЯ – 2015 2008–2013 [Электронный ресурс]. — Ярославль : ЦДБ им. Ярослава Мудрого, 2013.4 . Дашкевич, А. С. Комплектование библиотек в условиях современного книжного рынка [Электронный ресурс] / А. С. Дашкевич. — URL: http://www.g...»

«УДК 338.48 ОПЫТ РЕАЛИЗАЦИИ ОЛИМПИЙСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В КУБАНСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ УНИВЕРСИТЕТЕ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ, СПОРТА И ТУРИЗМА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ВОЛОНТЕРОВ С ЦЕЛЬЮ ОБСЛУЖИВАНИЯ ГОСТЕЙ И УЧАСТНИКОВ СПОРТИВНО-СОБЫТИЙНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ Коренева М.В.1...»







 
2019 www.librus.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - собрание публикаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.