СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ САХАРОВ И ФЛАВОНОИДОВ В КУЛЬТУРАХ ВОЛОСОВИДНЫХ КОРНЕЙ ПОДСОЛНЕЧНИКА HELIANTUS ANNUUS L

DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2020-09-02
Номер журнала: 
9
Год издания: 
2020

А.Б. Якупова к.б.н., ст. преподаватель, кафедра биохимии и биотехнологии, Башкирский государственный университет (г. Уфа) E-mail: alfiram@yandex.ru Х.Г. Мусин мл. науч. сотрудник, лаборатория геномики растений, Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение ФГБНУ «Уфимский федеральный исследовательский центр» РАН (г. Уфа) E-mail:khalit.musin@yandex.ru Б.Р. Кулуев д.б.н., зав. лабораторией геномики растений, Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение ФГБНУ «Уфимский федеральный исследовательский центр» РАН (г. Уфа) E-mail: kuluev@bk.ru

Актуальность. Корни подсолнечника Heliantus annuus L. применяются при лечении моче- и желчнокаменной болезней. Заготовка корней под-солнечника для медицинских целей сопряжена с рядом проблем, из которых наиболее актуальны невозможность круглогодичного выращива-ния, отсутствие приспособлений и машин для сбора корней и загрязнение корней пестицидами. В связи с этим представляет большой интерес получение культур генетически трансформированных (волосовидных) корней подсолнечника, способных расти на безгормональных питатель-ных средах в виде изолированных культур. Цель работы. Создание волосовидных корней подсолнечника при помощи штаммов А4 и 15834 Agrobacterium rhizogenes, оценка параметров их роста при выращивании на твердых средах и анализ содержания в них водорастворимых сахаров и флавоноидов. Материал и методы. Объектом исследования служили волосовидные корни подсолнечника, полученные агробактериальной трансформацией семядольных эксплантов, выращенных в условиях in vitro. Содержание сахаров и флавоноидов измеряли спектрофотометрическим методом на основе спиртовых экстрактов. Результаты. Выявлена большая эффективность штамма А4 A. rhizogenes, чем штамма 15834 при агробактериальной трансформации семядоль-ных эксплантов подсолнечника. Содержание водорастворимых сахаров в культуре волосовидных корней, полученных при помощи штамма 15834 A. rhizogenes более чем в 2 раза превысило таковое в волосовидных корнях, полученных при помощи штамма А4 A. rhizogenes. Корни под-солнечника, выращенные в естественных условиях, содержали меньше водорастворимых сахаров, чем оба варианта волосовидных корней. Суммарное содержание флавоноидов в культурах волосовидных корней подсолнечника, полученных при помощи штаммов А4 и 15834 A. rhizogenes достоверно не различалось, но в среднем было в 2,7 раза больше, чем в нативных корнях подсолнечника. Выводы. Получены волосовидные корни подсолнечника путем прямой агробактериальной трансформации семядольных эксплантов в условиях in vitro. Волосовидные корни характеризуются неограниченным ростом на безгормональной питательной среде и более высоким содержанием водорастворимых сахаров по сравнению с нативными корнями растений

Ключевые слова: 
Heliantus annuus
подсолнечник
волосовидные корни
генетически трансформированные корни
бородатые корни
Agrobacterium rhizogenes
водорастворимые сахара
флавоноиды

Список литературы: 
  1. Гаврилова В.А., Анисимова И.Н. Генетика культурных растений. Подсолнечник. СПб.: ВИР. 2003. 209 с.
  2. Дьяков А.Б. Физиология подсолнечника. Краснодар: ВНИИМК. 2004. 76 с.
  3. Соколов С.Я., Замотаев И.П. Справочник по лекарст венным растениям (Фитотерапия). 3-е издание, стерео типное. М.: Медицина. 1990. 464 с.
  4. Никитина Т.И. Лекарственные растения. Применение. Противопоказания. Сборы: Справочник фитотерапевта. Уфа: Изд-е Башкирск. ун-та. 2000. 236 с.
  5. Киселева Т.Л., Карпеев А.А., Смирнова Ю.А., Амалицкий В.В., Сафонов В.П., Цветаева Е.В., Блинков И.Л., Коган Л.И., Чепков В.Н., Дронова М.А. Лечебные свойства пищевых растений. Под общ. ред. проф. Т.Л. Киселевой. М.: Изд-во ФНКЭЦ ТМДЛ Росздрава. 2007. 533 с.
  6. Карпенко В.А., Лигай Л.В., Пшукова И.В. Определение содержания инулина в корнях подсолнечника. Разра ботка, исследование и маркетинг новой фармацевтичес кой продукции: сб. науч. тр. Под ред. М.В. Гаврилина. Пятигорск: Пятигорская ГФА. 2011; 66: 106–107.
  7. Пшукова И.В., Коновалов Д.А., Карпенко В.А., Лигай Л.В., Кулешова С.А. Фитохимическое и фармакологическое
  8. изучение корней подсолнечника однолетнего. Химия растительного сырья. 2014; 2: 189–194.
  9. Журунова М.С., Даутова М.Б. Мочекаменная болезнь. Журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016; 5–6: 977.
  10. Мелик-Гусейнов В.В., Герасименко С.В. Биологически активные вещества и элементный состав корней под солнечника однолетнего. Вопросы обеспечения качества лекарственных средств. Москва. 2013; 1: 24–26.
  11. Мелик-Гусейнов В.В., Герасименко С.В. Идентификация фенольных соединений в подземных органах подсол нечника однолетнего (Heliantus annuus). Вестник Московского государственного областного университета. 2013; 3: 34–36.
  12. Мелик-Гусейнов В.В., Герасименко С.В., Тимченко Л.Д., Писков С.И. Изучение литолитической и идиуретической активности экстрактов корня подсолнечника однолетнего (Heliantus annuus). Современные проблемы науки и образования. 2014; 4: 517.
  13. Таова М.Р. Исследование противовоспалительной актив ности извлечений листьев и корней подсолнечника мас личного. Научное обозрение. 2010;1: 24–26.
  14. Мусин Х.Г., Якупова А.Б., Михайлова Е.В., Кулуев Б.Р. Особенности роста культур генетически трансформиро ванных (бородатых) корней табака и витании при из менении объема питательной среды. Вестник биотехно логии и физико-химической биологии им. Ю.А. Овчин-никова. 2017; 13(2): 46–50.
  15. Кузовкина И.Н., Вдовитченко М.Ю. Генетически транс формированные корни как модель изучения физиологи ческих и биохимических процессов корневой системы це-лого растения. Физиология растений. 2011;58(5): 787–796.
  16. Dubois M., Gilles K.A., Hamilton J., RobersP.A., Smith F. Colorimetric method for determination of sugar sand related substances. Analyt. Chem. 1956; 28: 350–356.
  17. Marinova D., Ribarova F., Atanassova M. Total phenolic and total flavonoids in Bulgarian fruits and vegetables. Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy. 2005; 40(3): 255–260.
  18. Якупова А.Б., Мусин Х.Г., Баймухаметова Э.А., Таипова Р.М., Кулуев Б.Р. Индукция бородатых корней подсолнечника при помощи штаммов А4 и 15834 Аgrobacterium rhizogenes. Биомика. 2018; 10(1): 7–10.
  19. Shashank K., Pandey A.K. Chemistry and Biological Activities of Flavonoids: An Overview. Scientific World Journal [Electronic]. 2013; doi: 10.1155/2013/162750.
  20. Макаренко О.А., Левицкий О.А. Физиологические функ ции флавоноидов в растениях. Физиология и биохимия культурных растений. 2013; 45(2): 100–112.
  21. Павлова О.А., Матвеева Т.В., Лутова Л.А. Rol-гены Agrobacterium rhizogenes. Экологическая генетика. 2013; 11(1): 59–68.