CC BY
1426
Вестник защиты растений 3(89) - 2016. Материалы международной конференции
methyl jasmonate enhanced the negative impact of fipronil and deltametrin decreasing the number of adult whereas tiamethoxam activity dropped by methyl jasmonate. Application field: development of new approach for effectiveness estimation of chemical and biological tools of Colorado beetle number control. Conclusion: methyl jasmonate induced the defense reactions cascade in plants and activated the mechanisms modulating the neurotoxic influence of insecticides. The necessity is clear of taking into account these effects during evaluation of insecticides effectiveness.
УДК 57.085.2
СОДЕРЖАНИЕ ПОЛИФЕНОЛОВ В КАЛЛУСНЫХ КУЛЬТУРАХ КЛЮКВЫ БОЛОТНОЙ ПРИ МОДИФИКАЦИИ ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ЦИТОКИНИНАМИ И ПРЕПАРАТАМИ МИКРОМИЦЕТОВ
Е.В. Березина, М.Н. Агеева, А.А. Брилкина, А.П. Веселов
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия,
Цель работы - выявить влияние присутствия различных цитокининов, а также культуральной жидкости и мицелия микромицетов в питательной среде на накопление фенольных соединений в каллусных культурах клюквы болотной. Для выращивания каллусов использовали среду Андерсона. Анализировали суммарное содержание фенольных соединений, флавоноидов, катехинов, процианидинов в каллусах. Наиболее интенсивное накопление полифенолов у клюквы болотной отмечено на среде с а-нафтилуксусной кислотой и изопентениладенином. Суммарное накопление полифенолов в присутствии культуральной жидкости выше, чем в присутствии мицелия микромицетов. Результаты исследования дают основу для разработки наиболее оптимальных составов питательных сред с целью получения клеточных линий-продуцентов биологически активных вторичных метаболитов при сохранении естественных популяций растений.
Ключевые слова: фенольные соединения, каллусы, фитогормоны, Oxycoccus palustris, Trichoderma virens, Alternaria alternata.
Актуальные в XXI в. биотехнологии можно с успехом применять для решения задачи получения биологически активных веществ (БАВ), т.к. химический синтез природных соединений нередко очень дорогой, а может быть и вовсе не реализуемым технологически. Однако в условиях in vitro растительные клетки не всегда синтезируют БАВ в большом количестве. Проблему снижения биосинтетического потенциала клеток можно решить несколькими способами: оптимизация состава питательной среды, клеточная селекция, иммобилизация клеток, добавление в среду предшественников либо элиситоров, генетическая инженерия [Shilpa et al., 2010]. Следует учесть, что не только разные виды растений, но даже разные сорта предъявляют различные требования к условиям выращивания in vitro [Ostrolucka et al., 2010], поэтому подбор питательных сред и условий культивирования является важным этапом в биотехнологических работах, особенно в случае решения задачи получения сверхпродукции интересующих метаболитов. Цель работы - выявить влияние присутствия различных цитокининов, а также культуральной жидкости и мицелия микромицетов в питательной среде на накопление фенольных соединений в каллусных культурах клюквы.
Объектом исследования являлись каллусы клюквы болотной (Oxycoccus palustris Pers.). Каллусы культивировали на свету на питательной среде Андерсона. В качестве компонентов, модифицирующих состав базовой среды, использовали фитогормоны по 0.5 мг/л: а-нафтилуксус-ную кислоту (НУК) в сочетании с цитокининами (кинетин (Кин), или 6-бензиламинопурин (БАП), или 2-изопентени-ладенин (иП)); автоклавированный и высушенный мицелий микромицетов Trichoderma virens и Alternaria alternata (50, 500 или 5000 мг/л), культуральную жидкость после их
выращивания (КЖ; 5, 50 или 500 мл/л). В 80 % этанольных вытяжках из каллусных культур определяли содержание суммы растворимых фенольных соединений (СРФС), флавоноидов, катехинов и процианидинов с использованием спектрофотометра иУ-1700 (Shimadzu). Также оценивали частоту каллусообразования, оводненность каллусной ткани и индекс роста по сырой и сухой биомассе.
Максимум каллусообразования выявлен в варианте с НУК/Кин - 84 %. Суммарное содержание растворимых фенольных соединений после 0 пассажа варьировало в пределах от 6 до 18 мг/г сырой массы в зависимости от фитогормонального состава среды. При дальнейшем пассировании (каждые 4 недели) содержание полифенолов, как правило, уменьшалось или имело соответствующую тенденцию.
Анализ еженедельных (в течение 7 недель) измерений содержания фенольных соединений на протяжении 4 пассажа показал, что биосинтетическая способность каллус-ных культур постепенно возрастала, достигая максимума к 5 неделе, после чего снижалась. На 5 неделю (реже на 4 или 6) приходился переход к стационарной фазе роста, что было определено по сырой и сухой биомассе каллусов. Наиболее интенсивное накопление полифенолов у клюквы болотной отмечено на среде с НУК/иП.
К концу 7 пассажа разброс значений в содержании СРФС составлял от 2 до 6 мг/г сырой массы, т.е. заметно снизился по сравнению с 0 пассажем. При этом феноль-ный метаболизм имеющихся культур в течение 7 пассажей оставался нестабильным. С целью возможной стимуляции вторичного синтеза на 8 пассаже каллусы, выращиваемые на среде с НУК/Кин, поместили на среду, дополнительно содержащую препараты микромицетов (мицелий Т. virens и А. alternata или КЖ).
«Эколого-генетические основы современных агротехнологий». СПб, 27-29 апреля 2016 г.
27
Добавление элиситоров в малых концентрациях, как правило, приводило к повышению прироста биомассы каллусных культур, не связанного с увеличением их ово-дненности. Суммарное накопление полифенолов в присутствии КЖ было выше, чем в присутствии мицелия. Добавление КЖ Т. virens во всех используемых концентрациях и КЖ А. alternata в концентрации 5, 50 мл/л способствовало увеличению доли флавоноидов и проциани-динов в фенольном комплексе. Еженедельная регистрация уровня фенольных соединений после 8 пассажа позволила выявить период максимального накопления полифено-
лов: до третьей недели при добавлении КЖ Т. virens или А. alternata; до 4 недели в присутствии сухого мицелия А. alternata. На пятой неделе содержание полифенолов в вариантах с добавками стабилизировалось либо снизилось по сравнению с 4 неделей. Результаты исследования будут использованы для разработки наиболее оптимальных составов питательных сред с целью получения клеточных линий-продуцентов биологически активных вторичных метаболитов.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №16-34-00529 мол_а.
Библиографический список (References)
Ostrolucka M.G., Gajdosova A., Ondruskova E., Lateckova M., Libiakova G. Shilpa K., Varan K., Lakshmi B.S. An alternate method of natural drug Effect of medium pH on axillary shoot proliferation of selected Vaccinium production: eliciting secondary metabolite production using plant cell
vitis-idaea L. cultivars // Acta Biologica Cracoviensia. Series Botanica, culture // J. Plant Sci., 2010. V. 5. Iss. 3. P. 222-247.
2010. V. 52. N 2. P. 92-96.
Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 26-27
POLYPHENOLS CONTENT IN CALLUS CULTURES OF CRANBERRY UPON MODIFICATION OF CULTURE MEDIUM WITH CYTOKININS AND MICROMYCETES PREPARATIONS E.V. Berezina, M.N. Ageeva, A.A. Brilkina, A.P. Veselov
Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod, [email protected]
The highest rate of polyphenolic compounds' accumulation in cranberry is recorded on medium containing a-naphthylacetate and isopentenyl adenine. Total accumulation of polyphenolic compounds in presence of cultural filtrate is higher as compared to mycelium of micromycetes. These results provide basis for development of optimal culture media for cell lines used as producers of biologically active secondary metabolites while preserving the natural plant populations.
УДК 595.729(470)
АРЕАЛ И ЗОНЫ ВРЕДОНОСНОСТИ БОЛЬШОЙ КАРТОФЕЛЬНОЙ ТЛИ MACROSIPHUMEUPHORBIAE (THOMAS) (HOMOPTERA, APHIDIDAE, MACROSIPHUM)
М.Н. Берим, М.И. Саулич
Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, Россия, [email protected] В статье дана карта распространения и зон вредоносности большой картофельной тли. Приводятся биологические и экологические особенности вида, объясняющие причины его распространения и вредоносности; критерии оценки степени вредоносности. В основу создания карты легли литературные источники, собственные наблюдения, данные с всасывающей ловушки.
Ключевые слова: тля, картофель, распространение, зона вредоносности.
Большая картофельная тля Macrosiphum euphorbiae (Thomas) распространена широко, как в азиатской, так и в европейской части России [Шапошников, 1964]. Вид встречается в Европе, Передней и Средней Азии, Северной Америке. На территории стран бывшего СНГ отмечается практически повсеместно, где выращиваются его растения-хозяева; северная граница ареала проходит, в-основном, по северной границе выращивания картофеля. В закрытом грунте вредитель встречается и севернее.
Четкой границы распространения вида на север в России не имеется, однако по литературным источникам [Шапошников, 1964, 1972; Ивановская, 1976] она проходит по южной границе Мурманской, захватывая самую южную часть Архангельской области. Эта граница совпадает с северной границей выращивания картофеля. Поскольку насекомое имеет неполный цикл развития, зимуют парте-
ногенетические самки в северных регионах на сорняках в укрытиях, в более южных - открыто. Перезимовывая в теплицах, наносят большой вред весенней рассаде томатов, перцев, зеленным культурам. Эмбриональное развитие наблюдается при температуре воздуха 5-6 °С, активное питание при температуре - выше 12-13 °С. Для успешного развития популяции необходима сумма эффективных температур более 10 °С - 700-800°. Северо-Запад России характеризуется умеренно-теплым климатом с увлажнением от избыточного до умеренного. Это зона хвойных лесов с луговыми и остепненными участками, где встречаются отдельные особи насекомого, хотя по данным последних пяти лет, полученных со всасывающей ловушки и полевым обследованиям численность вида в Ленинградской области существенно увеличилась. По-видимому, это связано с изменением климата в пользу потепления.
