ВЛИЯНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ АНАЛОГОВ АУКСИНОВ – 2,4-Д И α-НУК – НА РОСТОВЫЕ И БИОСИНТЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СУСПЕНЗИОННОЙ КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК TRIBULUS TERRESTRIS L

Светлана Вячеславовна Томилова, Мария Терентьевна Ханды, Дмитрий Владимирович Кочкин, Борис Александрович Галишев, Андрей Геннадьевич Клюшин, Александр Михайлович Носов

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

Abstract

Изучено влияние синтетических аналогов ауксинов – 2,4-дихлорфеноксиуксусной (2,4-Д) и α‑нафтилуксусной (α-НУК) кислот – на ростовые характеристики и накопление стероидных гликозидов в суспензионной культуре клеток якорцев стелющихся Tribulus terrestris L. Установлено, что замена в среде выращивания 2,4-Д на α-НУК приводила к повышению в культивируемых клетках как уровня содержания стероидных гликозидов (до 6 раз), так и к увеличению их структурного разнообразия (девять идентифицированных олигофуростанозидов на среде с α-НУК по сравнению с пятью на среде с 2,4-Д). Положительное влияние α-НУК на биосинтетические характеристики суспензионной культуры клеток якорцев сопровождалось изменением морфологии клеток (цитодифференцировкой), их агрегированности и постепенным снижением (в течение 3–4 циклов выращивания) жизнеспособности культуры, вплоть до ее гибели. Одновременное присутствие двух синтетических аналогов ауксинов (α-НУК и 2,4-Д) в среде выращивания также приводило к увеличению содержания в клетках T. terrestris стероидных гликозидов, но в меньшей степени (до 3 раз), однако при этом культура имела относительно стабильный рост и высокую жизнеспособность. Сделан вывод об альтернативном влиянии двух аналогов ауксинов на рост клеток высших растений in vitro и биосинтез веществ специализированного обмена: 2,4-Д способствует пролиферации клеток, тогда как α-НУК вызывает цитодифференцировку и активирует образование вторичных соединений. Этот вывод подтверждается данными по изучению культур клеток других видов лекарственных растений, накапливающих иные группы вторичных метаболитов. Например, в экспериментах с культурой клеток женьшеня Panax ginseng C.A.Mey замена в среде выращивания 2,4-Д на α-НУК приводила к увеличению уровня содержания и разнообразия тритерпеновых гликозидов (гинзенозидов) с одновременным увеличением агрегированности клеток и снижением жизнеспособности культуры. В свою очередь, при сопоставлении образования стероидных гликозидов в культуре клеток якорцев стелющихся с длительно (более 40 лет) выращиваемой культурой клеток диоскореи дельтовидной Dioscorea deltoidea Wall. было показано, что в обеих культурах происходило накопление только способствующих пролиферации клеток фуростаноловых (но не спиростаноловых) гликозидов. При этом в культуре клеток диоскореи высокий уровень содержания олигофуростанозидов (до 12% к сухой массе клеток) наблюдался на среде с 2,4-Д. Таким образом, результаты изучения образования фуростаноловых гликозидов в культивируемых клетках высших растений свидетельствуют о многофакторной системе регулирования вторичного метаболизма в клетках in vitro. Разные синтетические аналоги ауксинов могут оказывать альтернативное влияние на ростовые и биосинтетические процессы. В то же время, длительное выращивание культуры приводит к автоселекции клеток со способствующими пролиферации свойствами – в частности, к высокому содержанию фуростаноловых гликозидов.
Original languageRussian
Pages (from-to)389-399
Number of pages11
JournalФизиология растений
Volume67
Issue number4
DOIs
Publication statusPublished - 2020

GRNTI

  • 34.00.00 BIOLOGY

Level of Research Output

  • VAK List

Cite this