Протоколы криоконсервации гермоплазмы шлемников для хранения в генетическом банке. Методы длительного сохранения и регенерации. Биохимическая оценка нативных растений шлемников и растительного материала в культуре in vitro на содержание флавоноидов.
Аннотация к работе
Национальная академия наук Кыргызской Республики Институт биотехнологии Сохранение биоразнообразия и практическое использование растений рода Scutellaria методами биотехнологииРабота выполнена в лаборатории биотехнологии растений Института биотехнологии Национальной академии наук Кыргызской Республики Ведущая организация: Республиканское Государственное Предприятие Институт биологии и биотехнологии растений Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан, г. Защита состоится «8» июня 2012 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д.03.10.418 при Институте биотехнологии Национальной академии наук Кыргызской Республики по адресу: Кыргызская Республика, г. С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке Национальной академии наук Кыргызской Республики по адресу: г.Фармакологическая значимость растений этого рода определяется не только флавоноидами, которые синтезируются в их корнях, и представляют большой интерес для создания препаратов, обладающих противоопухолевой, антимикробной и нейропротекторной активностью. Поскольку эти виды ранее не изучались, то становится очевидной актуальность их исследований с применением методов биотехнологии для сохранения их биоразнообразия и выявления возможностей их использования с целью получения ценных биологически активных веществ. Введение растений рода Scutellaria Кыргызстана в культуру in vitro может служить основой разработки биотехнологических приемов для сохранения в стерильной культуре, в частности в виде «искусственных семян». В связи с этим изучение методами биотехнологии шлемников, произрастающих в Кыргызстане, представляет большой научный и практический интерес. Настоящая работа выполнена в соответствии с научной программой «Разработка методов сохранения и рационального использования растительных ресурсов Кыргызстана» в рамках программ Института биотехнологии НАН КР «Повышение продуктивности сельскохозяйственных животных и растений и их охрана от заболеваний с использованием методов биотехнологии», № Госрегистрации - 0004011, и «Создание основ банка генетических ресурсов животных, растений, микроорганизмов и использование его в целях инновационной биотехнологии», № Госрегистрации - 0006404.Представлен обзор литературы о практическом значении растений рода Scutellaria, актуальности сохранения растительного разнообразия шлемников в условиях банков гермоплазмы.Предобработка семян и морфометрия проводились согласно общепринятым методам с учетом ключевых элементов стандартов генетических банков (Методические указания по семеноведению интродуцентов, 1980; FAO/IPGRI, 1994; Technical Information Sheet #4, 2008). Закладка семян для хранения в криобанке проводилась при двух низкотемпературных режимах: неглубокое замораживание при-20?С и при-196?С (жидкий азот). Определение всхожести семян, заложенных на хранение в жидкий азот, проводилось после 1 месяца хранения; всхожесть семян, хранившихся при температуре-20?С, определялась после 4 месяцев хранения. Стерилизацию семян проводили по общепринятой методике (Калинин Ф.Л. и др., 1980). Проводили подбор питательных сред для микроразмножения (Калинин Ф.Л. и др., 1980) с добавлением фитогормонов разного типа в различных концентрациях (Умралина А.Р. и др., 2008).Для изучения влияния низких температур на жизнеспособность семян растений рода Scutellaria нами была определена контрольная всхожесть семян и всхожесть после хранения в жидком азоте и при-20°С пяти видов шлемника: S. adenostegia, S. andrachnoides, S. comosa, S. lanipes и S. pycnoclada. У семян был широкий диапазон периода прорастания, что может быть обусловлено географическими и экологическими условиями их формирования (Ткаченко К.Г., 1998; Воронкова Н.М. и др., 2003), видовыми особенностями, качеством и внутривидовой неоднородностью семян, а также условиями хранения при низких температурах, когда у семян происходит перестройка в типах и глубине покоя. Результаты показывают, что наиболее высокая всхожесть наблюдается у семян, хранившихся в жидком азоте (-196°C) В то же время длительное хранение семян в этом режиме требует значительных трудовых и экономических затрат. После 1 и 2 месяцев хранения искусственных семян, полученных от растений, не прошедших холодовую закалку, образования побегов не наблюдалось ни у одного из пяти видов. В нашем опыте образование побегов в контроле у искусственных семян из растений, прошедших холодовую закалку, превышает 50% у видов S. comosa, S. lanipes и S. pycnoclada, а у S. andrachnoides побеги дали все искусственные семена (рис.С целью сохранения в семенном банке растений рода Scutellaria разработаны протоколы криосохранения семян при двух низкотемпературных условиях (-20?С и в жидком азоте при - 196 ?С). Разработан метод ускоренного микроразмножения уникальных генотипов шлемника, включающий двухэтапное выращивание.