CC BY
13
Т.М. НОВ1КОВА, А.Б. БОРОВКОВ
1нститут бюлогл пiвденних MopiB iM. О.О. Ковалевського НАНУ, м. Севастополь, Украша
УПРАВЛ1ННЯ 1НТЕНСИВНОЮ КУЛЬТУРОЮ TETRASELMIS VIRIDIS ПЛОТНОСТАТНИМ МЕТОДОМ
Апробащя найпроспшо'1' математично'1' моделi динамiки щшьносп культури мiкроводоростi для режиму плотностата на прикладi Tetraselmis viridis показала високу ефектившсть опису нею динамши росту мiкроводоростi в безперервному режимi культивування. Експериментально показано, що для отримання культури T. viridis з максимальними питомими швидкостями росту щшьшсть культури повинна перебувати в межах 0,4 г СВ-л"1 або нижче, що вщповщае логарифмiчнiй стадп росту.
Т.М. НОВИКОВА, А.Б. БОРОВКОВ
Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского НАНУ, г. Севастополь, Украина
УПРАВЛЕНИЕ ИНТЕНСИВНОЙ КУЛЬТУРОЙ TETRASELMIS VIRIDIS ПЛОТНОСТАТНЫМ МЕТОДОМ
Апробация простейшей математической модели динамики плотности культуры микроводоросли для режима плотностата на примере T. viridis показала высокую эффективность описания ею динамики роста микроводорослей в непрерывном режиме культивирования. Экспериментально показано, что для получения культуры T. viridis с максимальными удельными скоростями роста плотность культуры должна находиться в пределах 0,4 г СВ-л"1 или ниже, что соответствует логарифмической стадии роста.
УДК 631. 811. 98
1 9
В.А. ЦИГАНКОВА1, кандидат бiологiчних наук; С П. ПОНОМАРЕНКО2, кандидат
3 3
хiмiчних наук; А.П. ГАЛК1Н, доктор бiологiчних наук; А.1. еМЕЦЬ3, доктор бiологiчних наук
Институт бюоргашчно'1' хiмii та нафтохiмii НАН Украши, м. Кшв
Мiжвiдомчий науково-технолопчний центр «Агробютех» НАН i МОН Украши, м. Кшв
1нститут харчово'1' бютехнологл та геномши НАН Украши, м. Кшв
1НДУКЦ1Я РЕГУЛЯТОРАМИ РОСТУ РОСЛИН ПРИРОСТУ Б1ОМАСИ ТА СИНТЕЗУ ПОЛ1ФРУКТАН1В У КУЛЬТУРАХ „БОРОДАТИХ КОРЕН1В" ЦИКОР1Ю
Проведено до^ди i3 перевiрки можливостi застосування нових регуляторiв росту рослин Ын, Ем^тим, Бюлан та Чаркор у поживному середовищi У МС в культурах трансгенних коретв цикорЮ. Показано високу стимулюючу дЮ цих регуляторiв на прирют бюмаси коретв та тдвищення в них синтезу полiфруктанiв (ПФ). Виявлено рiзну чутлив^ть чотирьох лшй трансгенних коретв на 1х дЮ, найкращi показники отримано для лшй № 21, на якт регулятори росту в концентращях 2,5-10 мкл/л значно збшьшували масу коретв та вм^т ПФ nорiвняно з контролем. Обговорюеться перспективтсть використання зазначених препаратiв у
бготехнологгчнгй практищ для культивування „бородатих коренгв" цикорю та тдвищення в них синтезу ПФ.
Ключов1 слова: регулятори росту рослин, "бородат1 корет" цикорю, пол1фруктани
(ПФ).
Вступ
На сучасному етап у бютехнолопчнш практищ pi3HHx краш св^у широко використовуються B^OMi протягом багатьох десятилт традицiйнi синтетичнi регулятори росту з ауксиновою та цитокiнiновою активнютю: 2,4-Д, НОК, ХФОК, кiнетин, БА, БАП [1, 2, 5, 18] для культивування в умовах in vitro iзольованих кл^ин i тканин як звичайних, так i трансгенних лшарських рослин з метою тдвищення в них синтезу бюлопчно активних сполук - амшокислот, пептидiв, бшюв-фермент1в, вiтамiнiв, алкаловдв, глiкозидiв, стеровдв, фенольних сполук, терпеновдв, танiнiв, полiсахаридiв, тгменпв, ефiрних олiй та iн., яю широко використовуються для цiлей медично'1', фармацевтично'1', парфумерно'1' та харчово'1' промисловостей [6, 8, 11]. За останш роки створено та впроваджено у практику бютехнологй рослин ряд нових бюлопчно активних сполук хiмiчного походження, що здатнi стимулювати морфогенетичнi процеси в iзольованих клiтинах важливих для сшьського господарства рослин, а також у культурах лшарських рослин шдукувати синтез вторинних метаболiтiв. Наприклад, у культурах iзольованих клiтин i тканин рiзних видiв рослин (Arachis hypogeae L., Pelargonium hortorum Bailey, Humulus lupulus L., Phaseolus radiatus L.) на поживних середовищах, якi мютили в своему складi синтетичний замшник цитокiнiнy - TDZ (тидiазyрон, похщний тiосечовини) [20, 24, 27, 28] i ауксину - BSAA (3-[бензо]Ь]-селешенш-оцтова кислота) [25], отримано результати, яю свiдчили про значну iндyкцiю цими регуляторами морфогенетичних процесiв та тдвищення рiвнiв ендогенних фiтогормонiв аyксинiв i цитокiнiнiв у клiтинах культивованих на цих середовищах рослин.
Аналогiчнi експерименти нами було проведено рашше з метою перевiрки можливостi культивування iзольованих клiтин рослин тютюну (Nicotiana tabacum L.), картоплi (Solanum tuberosum L.) та тома™ 2-х видiв (Lycopersicon esculentun L. i L. peruvianum) на поживних середовищах, яю мютили синтезованi в Iнститyтi бюоргашчно'1 хiмii та нафтохiмii НАН Украши i в Iнститyтi оргашчно'1' хiмii регулятори росту хiмiчного походження: Ын (N-оксид 2,6-диметилпiридинy), Трiамелон (йодид трис (2,2-триметиламонiйметилфосфат), регулятор Д-107 (1-ацетиламшо-1-ацетилтю-2-оксо-2-фенiлетан) i регулятор № 2622 (похщний тетрагщротюфендюксиду) [7, 31]. В цих роботах було показано, що зазначеш регулятори можуть бути ефективними замшниками природних ф^огормошв аyксинiв i цитокiнiнiв, та встановлено механiзм 1'х дй через пiдвищення ендогенного пулу фiтогормонiв (аyксинiв та цитокiнiнiв) [30, 31].
В 1нституп бюоргашчно'1 хiмii та нафтохiмii НАН Украши разом iз Державним пiдприемством «Млжвщомчий науково-технолопчний центр «Агробютех» НАН i МОН Украши» протягом останшх рокiв створено ряд нових регyляторiв росту природного походження, що широко використовуються в практищ сшьського господарства: Емютим, Потейтин, Зеастимулш, Чаркор, Бюлан, Бiоген, Радостим та шш. Цi регулятори мають полiкомпонентний склад, до якого входять продукти життедiяльностi в кyльтyрi in vitro симбютичного гриба-мiксомiцета, вилученого з коренево'1' системи женьшеню (сyмiш амшокислот, вyглеводiв, жирних кислот, полiсахаридiв, ф^огормошв та мiкроелементiв), що впливають на ростовi процеси рослин, а саме: стимулюють проростання насiння i пщвищують врожайнiсть ряду сiльськогосподарських культур, а також стшкють до широкого кола патогенних та паразитичних органiзмiв [16, 19]. Серед цих регyляторiв найбшьш високоефективними е регулятори росту Емютим, Бюлан, а також Чаркор (стимулятор коренеутворення у
саджанщв плодових i япдних культур, декоративних дерев, квтв та лiкарських рослин) [14]. Тому становить теоретичний i практичний штерес можливiсть використання цих регуляторiв у галузi бютехнологл, зокрема для тдвищення синтезу вторинних метаболiтiв у культурах in vitro трансгенних рослин.
Цикорш (Cichorium intybus L.) належить до важливих сiльськогосподарських та лiкарських культур, його лшувальш властивостi обумовленi присутшстю запасних сполук - полiфруктанiв (ПФ), з них найбiльш поширеним е полiсахарид iнулiн, що мае вщносно низьку молекулярну масу ~ 5000 - 6000 Да [9, 10, 12, 15, 17]. Дослщниками 1нституту кл^инно'1 бюлогл та генетично'1 шженерп НАН Украши шляхом Agrobacterium rhizogenes-опосередкован6i трансформацп ранiше було одержано культури «бородатих корешв» цикорiю з генами туберкульозного антигена ESAT6 (esxA), Ag85 (fbpBATMD) i людського лейкоцитарного штерферону ifn-a2b та проведено визначення вмюту iнулiну в трансформованих коренях [15]. Отримаш трансгеннi коренi вiдрiзнялися збшьшеним вмiстом полiфруктанiв (ПФ), що виявилося, ймовiрно, наслiдком стресу, пов'язаного з генетичною трансформацiею.
Метою дано'1 роботи було з'ясування можливостi шдукцп регуляторами росту рослин Ын, Емiстим, Бюлан та Чаркор приросту бiомаси «бородатих корешв» цикорiю та пiдвищення в них синтезу ПФ.
Об'екти та методи дослщжень
Як об'екти дослщжень використовували трансгенш коренi цикорiю C. intybus L. сорту Пала Росса чотирьох лшш (№№ 2, 6, 14, 21), отриманi шляхом трансформацп сiм'ядольних експлантiв за допомогою A. rhizogenes з використанням вектору рСВ161 (селективний ген nptII, цiльовий ген ifn-alfa2b), наданих зав. лабораторп бюлогл стрес-стiйкостi та бютехнологл 1нституту кл^инно'1 бюлогл i генетично'1 шженери НАН Украши, к.б.н. Матвеевою Н.А. [15]. Термшальш дiлянки коренiв завдовжки 10 мм культивували на агаризованому та рщкому середовищах / МС (середовище Мурасiге i Скуга [23] iз зменшеною удвiчi концентрацiею макроелемелпв) протягом 30 дiб при t° +24оС. До поживних середовищ додавали послщовно регулятори росту: Iвiн, Емютим, Бiолан та Чаркор у концентращях, вiдповiдно, 0; 2,5; 5 та 10 мкл/л середовища.
Для порiвняння проводили також дослiди з традицшними регуляторами росту: в рiдке середовище / МС додавали окремо по 0,5 мг/л кшетину, 1ОлК, БАП i НОК; культивування коренiв проводили за аналопчних умов.
Визначали: початкову масу корешв (m0), масу корешв через 30 дiб культивування (mi); прирют маси коренiв (Am), суху масу (т^сух), питомий вмiст ПФ (в мг/г сухо'1 маси корешв), загальний вмют ПФ (в мг на загальну суху масу корешв, що виросли за 30 дiб).
Для визначення загального вмюту ПФ кореш висушували при 90оС протягом 10 хв. та досушували при юмнатнш температурi до постiйноi маси. Вмют ПФ визначали за методом Селiванова, який грунтуеться на здатносп кетосахарiв забарвлюватися резорцином у кислому середовищi [3]. Для цього до 100 мг сухого матерiалу додавали 5 мл дистильовано'1 води, 5 мл 0,1 %-ного спиртового розчину резорцину та 5 мл концентровано'1 соляно'1 кислоти, далi нагрiвали на водяному о^внику 20 хв. при температурi 80оС. Потiм розчини охолоджували та вимiрювали iнтенсивнiсть забарвлення на спектрофотометрi Eppendorf (550 нм). Концентращю ПФ визначали за калiбрувальною прямою (калiбрування за фруктозою).
Результати та обговорення
Порiвняльне вивчення впливу регуляторiв росту Iвiн, Емiстим, Чаркор та Бюлан на тдвищення приросту бюмаси "бородатих корешв" цикорш, а також на питомий та загальний вмют ПФ показало, що найвищу стимулюючу рют коренiв дiю виявляли
регулятори Емютим, Ын та Чаркор (при його застосуванш як в агаризованому, так i в рiдкому поживних середовищах).
При культивуванш чотирьох лiнiй (№№ 2, 6, 14, 21) трансгенних корешв цикорiю на агаризованому поживному середовищi У МС в присутностi регуляторiв росту Iвiн, Емiстим, Бiолан та Чаркор виявлено !х рiзну чутливiсть до дп цих препаратiв. Хоча присутшсть регуляторiв росту в рiзних концентрацiях (2,5-10,0 мкл/л) в агаризованому середовищi У МС призводила до суттевого збiльшення маси коренiв в уах чотирьох лiнiях коренiв порiвняно з контролем, найбiльшi показники приросту маси корешв отримано для лшп № 21 (рис. 1).
Додавання регулятора росту Бюлан до поживного середовища У МС меншою мiрою збiльшувало загальну масу коренево'1' системи (максимально у 7,6 разу за 30 дiб для лшп №21 при його концентрацп 5 мкл/л) у порiвняннi як з контролем (середовище У МС), так i з регулятором Чаркор. Для лшш №№ 2, 6 та 14 при максимальны з тестованих концентрацш регулятора Бiолану (10 мкл/л) спостер^алося пригнiчення росту, для лшп № 14 прирют маси був меншим у порiвняннi з контролем у 1,6 разу.
Додавання регулятора росту Чаркор до агаризованого поживного середовища У МС призводило до активiзацii росту та значно (до 11,5 разу в порiвняннi з контролем) збшьшувало масу корешв цикор^ (рис. 1). Найбiльшi показники приросту маси корешв отримано для лшп № 21 на поживному середовищi У МС саме з цим регулятором. Для дано'1' лшп (а також для лшп № 14) рют корешв достовiрно не вiдрiзнявся при рiзних концентращях регулятора (2,5-10,0 мкл/л), але був значно вищим, шжу контрсш у 10,1 - 11,5 разу.
Рис. 1. Ркт трансгенних корешв цикор1ю (л1н1я № 21), отриманих шляхом агробактер1альноТ трансформацн (вектор рСВ161) на агаризованих середовищах: 1 - без регулятора (контроль), 2-4 - з регулятором росту 1вш (2,5 - 10 мкл/л), 5-8 -
з регулятором росту Емктим (2,5 - 10 мкл/л), 6 - (макрофотозйомка)- з регулятором росту Емктим (2,5 мкл/л), 9-12 - з регулятором росту Чаркор (2,5 - 10 мкл/л), 13 - 16 з регулятором росту Бюлан (2,5 - 10 мкл/л)
Для лiнiй №№ б та 2 при збiльшеннi концентраци Чаркорy вiд 2,5 до 10,0 мкл/л спостер^алось збiльшення приросту маси корешв до 9,б разy {для лши № б - 10 мкл/л Чаркор). При кyльтивyваннi в рщкому середовищi / MC додавання регулятора росту Чаркор збшьшувало прирiст маси коренiв в 39-54 рази {лЫя № 21) в залежносп вiд концентраци препарату {вщ 2,5 до 10 мкл/л середовища), тодi як мiнiмальний прирiст маси {по сухш масi) спостерiгався в контролi {середовище / MC без додавання регyляторiв росту).
Порiвняльний аналiз бюлопчно1 активностi регyляторiв Чаркор та Бюлан за показником пiдвищення синтезу ПФ у кyльтyрi «бородатих корешв» цикорш показав значно бiльшy ефектившсть останнього стосовно питомого вмiстy ПФ {мг/г маси коренiв) {рис. 2, Б). №йбшьше пiдвищення питомо1 концентраци ПФ {до 130 мг/г сухо"1 маси коренiв) порiвняно з контролем було отримано при кyльтивyваннi корешв лши № 6 в присутносп 5 мкл/л Бiоланy. Збiльшення вмюту препарату з 2,5 до 10 мкл/л при культивуванш двох лшш {№ 21 та № 2) призводило до тдвищення питомо1 концентраци ПФ, разом з тим для при додаванш максимально1 концентраци Бюлану питома концентрацiя ПФ була вищою, нiж у контролi, лише у 1,32-1,3б разу.
В той же час, статистично достовiрноï рiзницi мiж впливом рiзниx концентрацiй регулятора росту Чаркор на збшьшення питомо1 концентраци ПФ на суху масу корешв порiвняно з контролем не виявлено {рис. 2, Б). ^впаки, при культивуванш трансгенних корешв лши № б на поживних середовищах, яю мютили 5,0-10 мкл/л Чаркору, спостер^алось зменшення питомого вмiстy ПФ. Mожливо, це пов'язане з бiльш швидким ростом коренiв за таких умовах.
Однак найбшьше пiдвищення загально1 кшькосп ПФ було отримано при культивуванш корешв в присутносп регулятора росту Чаркор порiвняно як з контролем, так i з регулятором Бюлан. Як видно з наведених дiаграм {рис. 2, A; рис. 2, В), це вщбувалося завдяки збшьшенню приросту загально1 маси корешв при ïx кyльтивyваннi в присyтностi Чаркору в концентращях вiд 2,5 до 10 мкл/л. Hайкращi показники пiдвищення загального вмюту ПФ у 8,0 - 8,7 разу {до 48 - 130 мг/г загально1 сухо1 маси корешв) порiвняно з контролем отримано у трансгенних коренях лши № 21.
Збшьшення концентраци Чаркору до 10 мкл/л призводило також до тдвищення загального вмюту ПФ в коренях лшш № № 12 та 2 {рис. 2, В). Для двох шших лшш, №№ б та 21, статистично достовiрноï рiзницi мiж впливом трьох концентрацш цього регулятору на загальний вмют ПФ не виявлено.
А
Ю Ч! О
Ф
ср ш т
ЕЕ 'i ф ср о
о
а
ср IZ
1.5
1.6 1,4 1,2
1
Q,S Q,6 Q,4 Q,2 Q
Ш
4У
\N
^ У
fe
<\< rv
□ лУя кopeнiв №2
□ лУя кopeнiв №6
□ лiнiя кopeнiв №14
□ лiнiя кopeнiв №21
<<? ¿fi ^ ^
о/
V
Б
Bapiaнти середовища
ш cp о
е
IZ
н
о
's m
14Q п 12Q
1QQ SQ 6Q 4Q
2Q +
Q
У </
<v
<dn
/ ^ /
^ #0<5 #0<5 #0<5 Оч^ Оч^ Оч^
<dn
<v
<D
<D
/ J-
□ лiнiя кopeнiв №2
□ лУя кopeнiв №6
□ лiнiя кopeнiв №14 _ □лiнiя кopeнiв №21
Bapiaнти cepeдовищa
В
п/ и*6
0 с
I
л С го 1_
го со
ПР
/ ^ ^ ^ ^ о^ о/ о?*5
^ У У У
□ лiнiя коренiв №2
□ лiнiя коренiв №6
□ лiнiя коренiв №14
□ лУя коренiв №21
Варiанти середовища
Рис. 2. Вплив регулятор1в росту Бюлан та Чаркор на приркт маси корен1в (А), питомий (Б) та загальний (В) вмкт пол1фруктан1в у культурах "бородатих корешв" цикор1ю
Таким чином, рiзнi лшп трансгенних корешв цикорiю мали рiзну чутливють як до регулятору Бiолан, так i до Чаркору. Оскiльки кожна лшя трансгенних коренiв е ушкальною (окрема трансформацiйна подiя), тому, можливо, що така специфiчна чутливiсть пов'язана з особливостями синтезу ендогенних ф^огормошв пiсля перенесення чужорiдних генiв до геному рослин та вбудовування цих трансгешв у рiзнi локуси. Так, найбшьший питомий вмiст ПФ спостер^али у коренях лшп № 6 (5 мкл/л Бюлану). В той же час, при культивуванш у присутносп Чаркору питомий вмiст ПФ у цих коренях був найменшим у порiвняннi з коренями шших лiнiй за таких самих умов.
Додавання до поживного середовища регуляторiв 1вш та Емiстим призводило до значного збшьшення маси коренiв (рис. 3, А). Прирют маси залежав вщ лшп та препарату - вщ 2,4 (лiнiя № 2) до 20,25 разу (лЫя № 21) для Ыну та вщ 5,68 (лiнiя № 2) до 26,75 (лЫя № 21) для Емютиму.
А
ю ч: о со со ш
£Р О)
2,5
1,5
0,5
0
у
# # У # ^
►о
<о# А*" А^" А*
I
□ лiнiя коренiв №2
□ лiнiя коренiв №6
□ лiнiя коренiв №14
□ лiнiя коренiв №21
/Г
Варiанти середовища
2
1
В
© с
22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2
т
-л-,
„А
л<Г о*
А*
«г
Вар1анти середовища
□ лУя корен1в №2
□ лУя корен1в №6
□ л1н1я корен1в №14
□ лУя корен1в №21
Рис. 3. Приркт маси корен1в (А), питомий (Б) та загальний (В) вмкт пол1фрукташв у культурах "бородатих корешв" цикор1ю, вирощених у присутносп регулятор1в росту 1в1н та Емктим через 30 д1б
Таким чином, найбшьший позитивний вплив на рют транстенних коренiв цикорiю мав регулятор росту Емютим, прирiст маси у найкращому варiантi у 26,75 разу перевищував прирiст маси у контроль
При культивуванш трансгенних коренiв цикор^ на агаризованому поживному середовищi У МС в присутносп Iвiну та Емютиму також спостерiгалось значне пщвищення загально! кiлькостi ПФ порiвняно з контролем, яке вщбувалось як
внаслщок збiльшення питомо! кiлькостi ПФ, так i за рахунок бiльшого приросту маси корешв, що !х синтезують (рис. 3, Б, рис. 3, В). Загальний вмют ПФ залежав вщ лшп коренiв, а також наявностi регулятору росту. Так, при додаванш Ыну пiдвищення загального вмiсту ПФ було вищим, нiж у контролi у 2,6 (шшя №2) - 28,9 разу (шшя №21), а при додаванш Емютиму - у 5,27 та 35 разiв бiльше, шж у контролi (вiдповiдно для лшш №№ 2 та 21).
Було порiвняно особливостi впливу Чаркору та традицшних регуляторiв росту (БАП, 1ОлК, НОК, кiнетин) на двох лЫях (№6 та № 21) культур "бородатих корешв" цикорiю. Отриманi результати свщчать про значне пiдвищення швидкосп росту трансгенних коренiв у присутносп ауксинiв (НОК та 1ОлК), що сприяло збiльшенню загального вмiсту ПФ (рис. 4, А, рис. 4, Б).
А
0,08 -
^ 0,07
^ 0,06
Ф
I" 0,05
т
£ 0,04 о
5 0,03 га
н 0,02
о. 0,01 С
0 -
□ л^я коренiв №6 — □ лiнiя коренiв №21
^ ^ ¿Г
л* л* л* о^
Вар1анти середовища
Б
© с
□ я1И1я корен1в №6
□ л1И1я корен1в №21
С^" ^ </ </ У /
Вартнти середовища
Рис. 4. Приркт маси корен1в (А) та загальний вмкту пол1фруктан1в (Б) у культурах "бородатих корешв" цикорш двох лшш, вирощених у присутност1 регулятор1в росту Кшетин, БАП, НОК, 1ОлК, Чаркор
Максимальний прирют маси корешв спостер^ався при додаваннi в поживне середовище 0,5 мг/л 1ОлК; подiбний ефект мав мiсце й за культивування корешв у присутносп 5,0 мкл/л регулятора росту Чаркор. Незначне збшьшення аналопчних показникiв спостер^али i з додаванням у середовище кшетину та БАП (по 0,5 мг/л).
Одержат результата, що виявляють вiдмiнностi у фенотипових ознаках (росту бюмаси, розпушеностi коренiв) та у показниках продуктивносп (загального вмiсту ПФ) мiж контрольними та дослiдними коренями, свiдчать про наявнiсть процесiв часткового перепрограмування геному дослiджуваних лiнiй шд впливом регуляторiв росту Iвiн, Емютим, Бiолан та Чаркор: „включення" каскаду рашше неактивних, але близьких за функщею генiв в мультигенних родинах або надродинах гешв бiосинтезу ендогенних ф^огормошв, що пiдсилюють рiст бюмаси та тдвищують продуктивнiсть, в яких кожен член (варiант) родини гешв трохи вiдрiзняeться за нуклеотидною послщовнютю у регуляторних, кодуючих та некодуючих дiлянках за !х структурою i регулюеться рiзними зовнiшнiми факторами, наприклад, регуляторами росту рослин (як було показано в проведених нами рашше дослщженнях [4, 13, 16, 30, 32], а також в шших роботах [20-22, 24-29]). Очевидно, що й в умовах in vitro контрастне посилення росту кл^ин "бородатих корешв" пояснюеться значним шдвищенням синтезу ендогенного пулу ф^огормошв унаслщок дй дослiджуваних нами регуляторiв росту.
Висновки
Таким чином, проведене в культурах кл^ин корешв цикор^ (С. intybus L.), трансформованих A. rhizogenes, тестування бюлопчно! активностi регуляторiв росту Емютим, Ын, Чаркор та Бiолан показало, що щ регулятори значно тдвищують рют загально! бiомаси коренiв: до 26,75 разу (Емютим), до 20,25 разу (Ын), до 9-11,5 разу на агаризованому середовищi У МС i до 39-54 разiв на рщкому середовищi У МС (Чаркор) та до 7,6 разу (Бюлан).
Вплив регуляторiв на показники питомого вмюту ПФ у рiзних лЫях коренiв був диференцiйованим: найвищi показники питомого вмюту ПФ спостер^ались у лшй № 6 - до 130 мг/г сухо!' маси корешв (5 мкл/л Бюлану) та лшй № 2 - до 220 мг/г сухо! маси коренiв (2,5 мкл/л Емютиму).
Найвищу коренестимулюючу активнють виявляли регулятори росту Емiстим, Ын та Чаркор. При культивуванш корешв лшй № 21 на поживних середовищах з цими регуляторами у концентрацй 2,5 - 10 мкл/л значно тдвищувався як питомий вмют ПФ (до 130 - 216 мг/г сухо! маси корешв), так i загальний вмют ПФ: до 35 разiв у порiвняннi з контролем (2,5 мкл/л Емютиму), до 28 разiв (2,5 мкл/л Ыну) та до 8,0-8,7 разу (2,5 мкл/л Чаркору).
Порiвняльнi дослщи з традицшними синтетичними замшниками фiтогормонiв (БАП, 1ОлК, НОК, кiнетин) показали, що додавання до поживного середовища регулятора росту Чаркор призводило до збшьшення загального вмюту ПФ завдяки значному приросту бюмаси корешв. Вплив регулятора росту Чаркор на прирют маси корешв був подiбним до дй ауксишв, зокрема шдолшолшно! кислоти.
Отримаш результати свщчать про доцiльнiсть використання регуляторiв росту Iвiн, Емiстим, Бюлан та Чаркор для шдвищення росту бюмаси та синтезу ПФ в культурах "бородатих корешв" цикор^.
Список лггератури
1. Бутенко Р. Г. Культура изолированных тканей и физиология морфогенеза растений / Р. Г. Бутенко - М. : Наука, 1964. - 272 с.
2. Гамбург К. З. Регуляторы роста растений / К. З. Гамбург, О. Н. Кулаева, Г. С. Муромцев. - М.: Колос, 1979. - 246 с.
3. Ермаков А. И. Методы биохимического исследования растений / А. И. Ермаков, В. В. Арасимович, Н. П. Ярош - Л.: Агропромиздат, 1987. - С. 143.
4. Изменение популяций функционально активных цитоплазматических мРНК в клетках растений под влиянием регуляторов роста и биотехнологические перспективы бесклеточных систем белкового синтеза / [В. А. Цыганкова, Л. И. Мусатенко, С. П. Пономаренко та ш.] // Бютехнолопя. - 2010. - Т. 3, № 2. - С. 19-32.
5. Калинин Ф. Л. Применение регуляторов роста в сельском хозяйстве / Ф. Л. Калинин - К.: Урожай, 1989. - 168 с.
6. Кунах В. А. Бютехнолопя лшарських рослин. Генетичш та фiзiолого-бiохiмiчнi основи / В. А. Кунах - К.: Логос, 2005. - 724 с.
7. Кухарь В. П. Новый регулятор роста Ивин. Физиологически активные соединения / В. П. Кухарь, Ю. В. Карабанов, А. Ф. Павленко. - К.: Наукова думка, 1986. - Т. 18. - С. 3-14.
8. Кучук Н. В. Генетическая инженерия высших растений / Н.В. Кучук - К.: Наукова думка, 1997. - 152 с.
9. Матвеева Н. А. Фруктани, бюсинтез у природi та в трансгенних рослинах / Н. А. Матвеева // Вюн. Укр. тов-ва генетиюв i селекцiонерiв. - 2010. - Т.8, № 2. - С. 312- 319.
10. Методы химии углеводов / [под ред. Кочеткова Н. К.] - М.: Мир, 1967. -С. 370 - 371.
11. Мельшчук М. Д. Бютехнолопя рослин / М. Д. Мельшчук, Т. В. Новак, В. А. Кунах - К.: Пол^рафКонсалтинг, 2003. - 520 с.
12. Матвеева Н. А. Особливосп накопичення полiфруктанiв у трансгенних рослинах цикорш Cichorium intybus L. /Н. А. Матвеева, О. Ю. Кваско // Вюн. Укр. тов-ва генетиюв i селекцiонерiв. - 2011. - Т.9, № 1. - С. 65-69.
13. Особливосп змш експресп гешв в кл^инах рослин тд впливом екзогенних регуляторiв росту / [В. А. Циганкова, С. П. Пономаренко, А. П. Галкш. та ш.] // Фiзiологiя рослин: проблеми та перспективи розвитку: Зб. наук. пр. / Укр. т-во фiзiологiв рослин. - К.: Логос, 2009. - С. 576-584.
14. Пономаренко С. П. Регуляторы роста растений / С. П. Пономаренко - К.: СП 1нтертехнодрук, 2003. - 319 с.
15. Синтез шулшу в «бородатих» коренях цикорш, трансформованого за допомогою Agrobacterium rhizogenes / Матвеева Н. А., Кщенко О. М., Шаховський А. М. [та ш.] // Бютехнолопя. - 2011. - Т.4, №3. - С. 56-63.
16. Экспрессия генов при стимулируемом регуляторами росте и развитии растений / [В. А. Цыганкова, А. П. Галкин, Л. А. Галкина та ш.] // Биорегуляция микробно-растительных систем / под ред. Г. А. Иутинская, С. П. Пономаренко. - К., Ничлава, 2010. - С. 291-332.
17. Baert J. R. Cultivation and breeding of chicory root for inulin production / J. R. Baert, E. L. Bockstaele // Industr. Crops Prod. - 1992. - V.1, № 2 - 4. - P. 229-234.
18. Dorffling K. Das Hormonsystem der pflanzen / K. Dorffling - Stuttgard: Springer, 1982. - 304 р.
19. Gene expression under regulators' stimulation of plant growth and development / [V. A. Tsygankova, A. P. Galkin, L. A. Galkina and others] // New plant growth regulators: basic research and technologies of application / ed. by S. P. Ponomarenko, H. O. Iutynska. - Kyiv: Nichlava, 2011. - P. 94-152.
20. Hutchinson M. J. Role of purine metabolism in thidiazuron-induced somatic embryogenesis of geranium (Pelargonium hortorum Bailey) hypocotyl cultures / M. J. Hutchinson, P. K. Saxena // Physiol. Plant. - 1996. - V. 98. - P. 517-522.
21. Investigation of growth regulation activity of Emistym, the new perspective plant growth regulator: Abstracts of the 2nd Со^егепсе ["Progress in plant sciences from
Plant Breeding to growth Regulation"] / [N. Romaniuk, V. Troyan, V. Musiyaka and others].
- Mosonmagyarovar (Hungary) and Bergholz-Rehbrucke (Germany), 1998. - P. 75.
22. Michalczuk L. Auxin levels at different stages of carrot embryogenesis / L. Michalczuk, T. J. Cooke, J. D. Cochen // Phytochemistry. - 1992. - V. 31. - P.1097- 1103.
23. Murashige T. A revised medium for rapid growth and bioassay with tobacco tissue culture / T. Murashige, F. Skoog // Phys. Plant. - 1962. - V. 15, № 3. - P.473 - 497.
24. Murthy B. N. S. Thidiazuron-induced somatic embryogenesis in intact seedlings of peanut (Arachis hypogaea L.): endogenous growth regulator levels and significance of cotyledons / B. N. S. Murthy, S. J. Murch, P. K. Saxena // Physiol. Plant. -1995. - V. 94. - P. 268 - 276.
25. Pan R. Comparative effect of IBA, BSAA and 5,6-Cl2-IAA-Me on the rooting of hypocotyl in mung bean / R. Pan, X. Tian // Plant Growth Regul. - 1999. - V. 28. - P. 9198.
26. Regulation of indole-3-acetic acid biosynthetic pathways in carrot cell cultures / [L. Michalczuk, D. M. Ribnicky, T. J. Cooke and other ]// Физиология растений. - 1992. -Т. 100. - С.1346 - 1553.
27. Role of endogenous purine metabolism in thidiazuron-induced somatic embryogenesis of peanut (Arachis hypogaea L.) / [J. M. Victor, S. J. Murch, S. Krishna and other] // Plant Growth Regul. - 1999. - V. 28. - P.41-47.
28. Somatic embryogenesis and organogenesis in peanut: the role of thidiazuron and N6-benzylaminopurine in the induction of plant morphogenesis / [J. M. Victor, S. J. Murch, S. Krishna and other] // Plant Growth Regul. - 1999. - V. 28. - P. 9-15.
29. Terek O. Endogenous phytohormones of plants treated by growth regulators: Abstracts of the 2nd Conference "Progress in plant sciences from Plant Breeding to growth Regulation" / O. Terek, K. N. Romaniuk, K. Terec - Mosonmagyarovar (Hungary) and Bergholz-Rehbrucke (Germany), 1998. - P. 64.
30. The phytohormone-mediated action of the synthetic regulators on cell extension growth in higher plants / [V. A. Tsygankova, V. N. Zayets, L. A. Galkina and other] // Бiополiмери та клггина. - 1999. - T.15, № 5. - С. 432-441.
31. Tsygankova V. A. Screening and peculiarity of the biological action of synthetic plant growth regulators / V. A. Tsygankova, Ya. B. Blume // Бiополiмери i клггина. - 1997. - Т. 13, № 6. - С.484-492.
32. Tsygankova V. A. Concerning the peculiarities of gene expression changes in plant leaf cells during twenty-four-hour period / V. A. Tsygankova // Бютехнолопя. - 2010.
- Т. 3, № 4. - С.86-95.
Статья поступила в редакцию 26.05.2013 г.
