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


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или 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.

Полный текст

Доступ закрыт

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

© ИД "Русский врач", 2022