ОПТИМИЗАЦИЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАЛЛУСНЫХ КУЛЬТУР У РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ RHODIOLA SP.

Abstract

В Казахстане произрастает несколько видов Rhodiola sp., широко используемых в официальной и народной медицине. Наиболее известной считается родиола розовая или золотой корень (Rhodiola rosea), в корнях которой выявлены биологически активные вещества, оказывающие сильное стимулирующее воздействие на иммунную систему человека. Глобальный спрос на сырье R.rosea способствует тому, что этот вид стал редким и исчезающим, в Казахстане и других странах вид занесен в Красную книгу. Менее известны другие виды - родиола четырехраздельная (Rhodiola quadrifida) и родиола Семенова (Rhodiola semenowii), которые также обладают рядом полезных свойств, сходных по биологической ценности с родиолой розовой.

Для решения проблемы обеспечения ценным растительным сырьем успешно используются альтернативные биотехнологические методы, основанные на использовании растительных систем in vitro. Системы in vitro обладают многими вычисленными преимуществами: биосинтез безопасных метаболитов в соответствии со стандартами GMP; сохранение природных популяций редких и исчезающих видов растений; независимость от факторов окружающей среды; отсутствие в сырье патогенов, агрохимикатов. В отношении продуцирования БAВ в системах in vitro у ценных видов Rhodiola sp. имеется много успешных примеров с использованием каллусных культур.

С целью получения активно растущих каллусных культур различных видов Rhodiola sp. нами были оптимизированы основные этапы биотехнологии. Для индукции культуры in vitro использовали различного типа экспланты: листья, стебли, апексы побегов, корневищные почки. Листья или листовые пластинки у всех исследуемых видов родиолы являются наиболее предпочтительными эксплантами для каллусообразования.  Частота каллусообразования в зависимости от видовой принадлежности и используемых регуляторов роста варьировала от 25% у R.quadrifida до 90% у  R.rosea и R.semenowii. При использовании в качестве эксплантов пазушных почек, стеблей, апексов и корневищных почек развитие происходило методом прямого органогенеза, с образованием конгломератов, состоящих из множества адвентивных побегов, которые в дальнейшем могут быть использованы для микроклонального размножения.

Исследования по подбору условий культивирования каллусных тканей родиолы выявили, что максимальный прирост биомассы каллусов происходит на средах Мурасиге и Скуга в присутствии TDZ и NAA, с добавлением 6% сахарозы. Для родиолы четырехраздельной эффективной была среда МС с добавлением 2,4-D, NAA и BAP, содержащая 3% сахарозы. Образование конгломерата адвентивных почек наиболее интенсивно происходило в присутствии фитогормонов зеатина (2 мг/л) и ИУК (0,2 мг/л), частота морфогенеза составила более 80%.

Таким образом, определены оптимальные условия культивирования наиболее перспективных видов Rhodiola sp. для последующей разработки технологии продуцирования БАВ в различных системах in vitro.