Сорбенты фенолов как компоненты питательной среды в микроклональном размножении растений

Автор: Пугачева Анна Михайловна, Бикметова Кристина Романовна, Смирнова Юлия Сергеевна

Журнал: Природные системы и ресурсы @ns-jvolsu

Рубрика: Новые биотехнологии в агропромышленном комплексе

Статья в выпуске: 3 т.11, 2021 года.

Бесплатный доступ

В процессе микроклонального размножения растения выделяют в питательную среду различные вещества, например, фенольные соединения, которые действуют как ингибиторы ростовых процессов и, соответственно, препятствуют нормальному развитию эксплантов в условиях in vitro. Для нейтрализации отрицательного воздействия фенолов ткани растений обрабатывают стабилизирующими веществами, а также используют различные сорбенты в качестве компонентов питательной среды. В данной работе представлен обзор апробированных способов решения проблемы сорбции фенольных соединений при микроклональном размножении растений. В различных исследованиях рассматривается добавление в питательную среду тех или иных компонентов, препятствующих выделению вредных подавляющих рост веществ. Чаще всего в качестве адсорбирующего вещества используют различные углеродные соединения, например активированный уголь. Авторы на основе анализа отечественной и иностранной литературы по данной теме делают вывод о том, что наиболее эффективными и часто используемыми являются соединения углерода и полимер поливинилпирролидон, менее встречаемым является использование следующих ингибирующих веществ: аскорбиновая и лимонная кислоты, нитрат серебра и хлорид ртути. По результатам проведенных аналитических исследований выявлена перспективность использования в качестве сорбентов таких веществ, как терморасширенный графит (ТРГ) и коллоидный диоксид кремния в составе лекарственного препарата «Полисорб». Благодаря неоднородной пористой структуре, включающей как микропоры, так и мезо- или макропоры, ТРГ способен адсорбировать загрязняющие вещества как из раствора, так и с поверхности воды, что и делает его потенциальным сорбентом фенольных соединений. Влияние диоксида кремния, в аморфной форме, на растения в условиях in vitro уже было успешно протестировано некоторыми исследователями, что свидетельствует о перспективности его исследования.

Еще

Сорбенты, фенолы, активированный уголь, диоксид кремния, терморасширенный графит, in vitro

Короткий адрес: https://sciup.org/149139570

IDR: 149139570   |   DOI: 10.15688/nsr.jvolsu.2021.3.6

Список литературы Сорбенты фенолов как компоненты питательной среды в микроклональном размножении растений

  • Васильченко, Е. Н. Индукция ризогенеза у сахарной свеклы в культуре in vitro / Е. Н. Васильченко, Е. О. Колесникова, Т. П. Жужжалова // Сборник трудов Восемнадцатой Международной научно-практической конференции. - 2019. - С. 42-50.
  • Гусева, О. Ю. Оптимизация условий культивирования in vitro и ex vitro ювенильного материала дуба черешчатого / О. Ю. Гусева, Л. М. Стародубцева, В. Н. Попов // Сибирский лесной журнал. - 2019. - № 5. - С. 81-89.
  • Зюзина, Ю. А. Влияние синтетического аморфного диоксида кремния на растения Rhododendronroseum (L.) в культуре in vitro / Ю. А. Зюзина, Е. В. Немцова // Разнообразие растительного мира. - 2017. - Т. 2, № 10. - С. 48-54.
  • Исследование сорбции ароматических соединений из водных растворов терморасширенным графитом / А. А. Войташ, Ю. В. Берестнева, Е. В. Ракша, А. А. Давыдова, М. В. Савоськин // Химическая безопасность. - 2020. - Т. 4, № 1. - C. 144-156. - DOI: https://doi.org/10.25514/CHS.2020.1.17010.
  • Налобова, В. Л. Микроклональное размножение котовника гибридного / В. Л. Налобо-ва, В. В. Акименко // Перспективы и проблемы развития биотехнологии в рамках единого экономического пространства стран Содружества : материалы Междунар. науч.- практ. конф., 25-28 мая 2005 г., Минск - Нарочь. - Минск : РИВШ, 2005. -С. 154-155.
  • Очистка воды от нефтепродуктов сорбентом на основе терморасширенного графита для орошения сельскохозяйственных угодий / А. А. Войташ, Ю. В. Берестнева, Е. В. Ракша, М. В. Савоськин // Научно-агрономический журнал. - 2020. - Т. 110, № 3. - С. 4-8. - DOI: https://doi.org/10.34736/ FNC.2020.111.4.006.29-34
  • Скапцов, М. В. Оптимизация сред для культивирования растений in vitro на примере щавеля водного (Rumex aquaticus L.) / М. В. Скапцов, Д. В. Балабова, М. Г. Куцев // Сельскохозяйственная биология. - 2014. - № 1. - С. 32-35.
  • Сорбционные свойства терморасширенного графита нитрата графита, соинтеркалированного этилформиатом и уксусной кислотой / А. А. Давыдова, А. А. Войташ, Ю. В. Берестнева [и др.] // Химическая безопасность. - 2019. - Т. 3. - С. 39-48. - DOI: https://doi.org/10.25514/CHS.2019.SpetiaL2.
  • Черевченко, Т. М. Биотехнология тропических и субтропических растений in vitro / Т. М. Черевченко, А. Н. Лаврентьева, Р. В. Иванников. -Киев : Наукова думка, 2008. - 559 с.
  • Abdelwahd, R. N. Use of an Adsorbent and Antioxidants to Reduce the Effects of Leached Phenolics in In Vitro Plantlet Regeneration of Faba Bean / R.N. Abdelwahd, M. Hakam, S.M. Labhilili // African Journal of Biotechnology. - 2008. - Vol. 7, №8. - P. 997-1002.
  • Agrobacterium-Mediated Genetic Transformation of Local Cultivars of Chickpea (Cicer arietinum L.) / R.A. Sharmin, J. Akter, R.H. Sarker [et al.] // Plant Tissue Cult. & Biotech. - Vol. 22, № 1. - P. 41-50.
  • Agrobacterium-Mediated Transformation of Chickpea (Cicer arietinum L.) with Bacillus Thuringiensis Cry1Ac gene for Resistance Against pod Borer Insect Helicoverpa Armigera / I. Sanyal, A.K. Singh, M. Kaushik [et al.] // Plant Sci. - 2005. -Vol. 168, № 4. - P. 1135-1146. - DOI: https://dx.doi.org/ 10.1016/j.plantsci.2004.12.015.
  • Arditti, J. Micropropagation of Orchids / J. Arditti, R. Ernst. - New York : John Wiley and Sons, 1993. - 640 p.
  • Effects of Ascorbic Acid in Controlling Lethal Browning in in vitro Culture of Brahylaena Huillensis Using Nodal Segments / C. F. Ndakidemi, E. Mneney, P. Alois, A. Ndakidemi // American Journal of Plant Sciences. - 2014. - Vol. 5, № 1. - P. 187-191. - DOI: https://dx.doi.org/10.4236/ajps.2014.51024.
  • Exfoliated Graphite from Graphite Nitrate Cointercalation Compounds: Production and Some Applications / A. A. Voitash, V. Yu. Vishnevsky, Yu. V. Berestneva [et al.] // Applied Aspects of Nano-Physics and Nano-Engineering / ed. by K. Levine, A. G. Syrkov. - New York : Nova Science Publishers Inc., 2019. - Vol. 1. - P. 25-28.
  • Gupta, P. K. Eucalyptus / P. K. Gupta, A. F. Mascarenhas // Cell and Tissue Culture in Forestry. Vol. 3 / ed. by J. Bonga, D. J. Durzan. - Dordrecht : Martinus Nijhoff publisher, 1987. - P. 385-402.
  • Murashige, T. A Revised Medium for Rapid Growth and Bioassays with Tobacco Tissue Cultures / T. Murashige, F. Skoog // Plant Physiol. - 1962. -Vol. 15. - P. 473-497.
  • Ozyigit, I. I. Phenolic Changes During in vitro Organogenesis of Cotton (Gossypium hirsutum L.) Shoot Tips / I. I. Ozyigit // Afr. J. Biotechnol. - 2008. -№7. - P. 1145-1150.
  • Plant Regeneration from Cotyledonary Explants of Eucalyptus Camaldulensis / R. Dibax, C. L. Eisfeld, F. L. Cuquel [et al.] // Scientia Agricola. -2005. - Vol. 62, № 4. - P. 406-412. - DOI: https:// dx.doi.org/10.1590/S0103-90162005000400016.
  • Prajapati, H. A. Direct in vitro Regeneration of Curculigo Orchioides Gaertn. An Endangered Anticarcinogenic Herb / HA. Prajapati, R. B. Subramanian, D. H. Patel, S. R. Mehta // Curr. Sci. - 2003. - Vol. 84, № 6. - P. 747-749.
  • Sarropoulou, V. Medium Strength in Inorganics and PVP Concentration Effects on Cherry Rootstocks in vitro Rooting / V. Sarropoulou, K. Dimassi-Theriou, I. Therios // Hort. Sci. (Prague). -2015. - Vol. 42, № 4. - P. 185-192. - DOI: https:// dx.doi.org/10.17221/359/2014-HORTSCI.
  • Strosse, H Banana Cell and Tissue Culture -Review / H. Strosse, I. Van den Houwe, B. Panis. - 2004. - P. 1-12. - Electronic text data. - Mode of access: https://www. researchgate.net/publication/ 244995411_Banana_cell_and_tissue_culture_-_review. - Title from screen.
  • The Effect of Activated Charcoal on Tissue Cultures: Adsorption of Metabolites Inhibiting Morphogenesis / G. Fridborg, M. Pedersen, L. Landstrom [et al.] // Physiol. Plant. - 2006. - Vol. 43, № 2. - P. 104-106. - DOI: https://dx.doi.org/10.1111/ j.1399-3054.1978.tb01575.x.
  • The Optimal Sterilizing Compound and Culture Medium in Elaeocarpus grandiflorus L. in vitro Shoot Induction / E. S. Rahayu, T. Widiatningrum, L. Herlina [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. - Vol. 1321, № 3. - 032040.
  • Thomas D. The Role of Activated Charcoal in Plant Tissue Culture / D. Thomas // Biotechnology Advances. - 2008. - № 26. - P. 618-631.
  • Tissue Culture of Forest Trees: Clonal Multiplication of Tectona grandis L. by Tissue Culture / P. K. Gupta, A. L. Nadgir, A. F. Mascarenhas [et al.] // Plant Sci. Lett. - 1980. - Vol. 17. - P. 259-268.
  • Toji, A. Application of Mercuric Chloride and Charcoal in Micro-Propagation of Teak (Tectona Grandis) / A. Toji, A. Moham, K. Vikas // Indian Journal of Tropical Biodiversity. - 2015. - Vol. 23, №.2. - P. 157-166.
Еще
Статья научная