Optymalizacja warunków regeneracji in vitro szałwii lekarskiej
Aleksandra Luwańska
sekretariat@iwnirz.plInstytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich, Zakład Biotechnologii, Poznań (Poland)
Karolina Wielgus
Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich, Zakład Biotechnologii, Poznań (Poland)
Marlena Szalata
Uniwersytet Przyrodniczy, Katedra Biochemii i Biotechnologii, Poznań (Poland)
Daniel Lipiński
Uniwersytet Przyrodniczy, Katedra Biochemii i Biotechnologii, Poznań (Poland)
Joanna Zeyland
Uniwersytet Przyrodniczy, Katedra Biochemii i Biotechnologii, Poznań (Poland)
Ryszard Słomski
Uniwersytet Przyrodniczy, Katedra Biochemii i Biotechnologii, Poznań (Poland)
Abstrakt
Szałwia lekarska (Salvia officinalis L.) jest użyteczną rośliną zielarską wykazującą działanie antyseptyczne na szerokie spektrum bakterii, działanie przeciwzapalne, obniżające poziom cukru we krwi, leczące dolegliwości żołądkowe, a nawet mającą działanie antyoksydacyjne. Możliwość zastosowania licznych związków chemicznych zawartych w olejku eterycznym szałwii zwiększa zainteresowanie uprawą tego gatunku z wykorzystaniem metod biotechnologicznych. Opracowanie wydajnych metod regeneracji roślin ważnych z leczniczego punktu widzenia, takich jak szałwia lekarska, otwiera szereg możliwości począwszy od rozpoznania szlaków metabolicznych i zwiększonej produkcji metabolitów wtórnych, po mikropropagację jednorodnych genotypów, aż wreszcie do transformacji genetycznej czy produkcji biofarmaceutyków. Celem niniejszej pracy było opracowanie wydajnej metody regeneracji szałwii lekarskiej w kulturach in vitro na drodze organogenezy bezpośredniej i pośredniej. Organogeneza bezpośrednia była indukowana na pożywce Murashige Skoog (MS) oraz dwukrotnym rozcieńczeniu pożywki MS (1/2 MS) zawierających różne kombinacje i stężenia roślinnych regulatorów wzrostu: BA, mT, NAA oraz IAA. Proces indukcji tkanki kalusowej i próby regeneracji roślin metodą organogenezy pośredniej prowadzone były w trzech różnych doświadczeniach składających się z zestawu odmiennych pożywek. Doświadczenia te obejmowały różne eksplantaty wyjściowe. Najlepsze wyniki dla procesu regeneracji szałwii na drodze organogenezy bezpośredniej uzyskano przy użyciu pożywek MS z dodatkiem 0,3 mg/l BA lub 0,3 mg/l mT. Współczynnik rozmnażania podczas cyklicznej kultury mieścił się w zakresie 3,08–3,82 dla pożywek zawierających BA oraz 2,44–3,41 dla pożywek z mT. W badaniach nad organogenezą pośrednią na wszystkich zastosowanych podłożach otrzymano indukcję kalusa, jednak wzbudzenie właściwości morfogennych tkanki wymaga dalszego dopracowania.
Instytucje finansujące
Słowa kluczowe:
indukcja kalusa, mikropropagacja, regeneracja in vitro, roślinne regulatory wzrostu, szałwia lekarska, współczynnik rozmnażaniaBibliografia
Akhondzadeh S., Noroozian M., Mohammadi M., Ohadinia S., Jamshidi A. H., Khani M. 2003. Salvia officinalis extract in the treatment of patients with mild to moderate Alzheimer’s disease: a double blind, randomized and placebo-controlled trial. Journal of Clinical Pharmacy and Therapeutics 28: 53 — 59.
Google Scholar
Arikat N. A., Jawad F. M., Karama N. S., Shibli R. A. 2004. Micropropagation and accumulation of essential oils in wild sage (Salvia fruticosa Mill.). Scientia Horticulturae 100: 193 — 202.
Google Scholar
Avato P., Fortunato I. M., Ruta C., D’Elia R. 2005. Glandular hairs and essential oils in micropropagated plants of Salvia officinalis L. Plant Science 169: 29 — 36.
Google Scholar
Chalchat J. C., Michet A., Pasquier B. 1998. Study of Clones of Salvia officinalis L. Yields and Chemical Composition of Essential Oil. Flavour And Fragrance Journal 13: 68 — 70.
Google Scholar
Christensen K. B., Jørgensen M., Kotowska D., Petersen R. K., Kristiansen K., Christensen L. P. 2010. Activation of the nuclear receptor PPARγ by metabolites isolated from sage (Salvia officinalis L.) Journal of Ethnopharmacology 132, 1: 127 — 133.
Google Scholar
Echeverrigaray S., Postingher Carrer R., Bavaresco Andrade L. 2010. Micropropagation of Salvia guaranitica Benth. through axillary shoot proliferation. Brazilian Archives Of Biology And Technology Vol. 53, n. 4: 883 — 888.
Google Scholar
El Hadri A., Gómez del Río M. Á., Sanz J., González-Coloma A., Idaomar M., Ribas-Ozonas B., Benedí González J., Sánchez-Reus M. I. 2010. Cytotoxic activity of α-humulene and transcaryophyllene from Salvia officinalis in animal and human tumor cells. An. R. Acad. Nac. Farm. 76 (3): 343 — 356.
Google Scholar
Gostin I. 2008. Effects of different plant hormones on Salvia officinalis cultivated in vitro. International Journal of Botany 4 (4): 430 — 436.
Google Scholar
Grzegorczyk I., Wysokińska H. 2008. Liquid shoot culture of Salvia officinalis L. for micropropagation and production of antioxidant compounds; effect of triacontanol. Acta Societatis Botanicorum Poloniae Vol. 77, No. 2: 99 — 104.
Google Scholar
Grzegorczyk I., Matkowski A., Wysokińska H. 2007. Antioxidant activity of extracts from in vitro cultures of Salvia officinalis L. Food Chemistry 104: 536 — 541.
Google Scholar
Kintzios S., Nikolaou A., Skoula M. 1999. Somatic embryogenesis and in vitro rosmarinic acid accumulation in Salvia officinalis and S. fruticosa leaf callus cultures. Plant Cell Reports 18: 462 — 466.
Google Scholar
Lima C. F., Andrade P. B., Seabra R. M., Fernandes-Ferreira M., Pereira-Wilson C. 2005. The drinking of a Salvia officinalis infusion improves liver antioxidant status in mice and rats. Journal of Ethnopharmacology 97: 383 — 389.
Google Scholar
Liu W., Chilcott C. E., Reich R. C., Hellmann G. M. 2000. Regeneration of Salvia Sclarea via organogenesis. In Vitro Cell. Dev. Biol.-Plant 36: 201–206.
Google Scholar
Malepszy S. 2009. Biotechnologia roślin. Wydaw. PWN, Warszawa.
Google Scholar
Ruffoni B., Raffi D., Rizzo A.; Oleszek W., Giardi M. T., Bertoli A., Pistelli L. 2009. Establishment of in vitro Salvia cell biomass for the controlled production of antioxidant metabolites. Acta Horticulturae No. 829: 423 — 427.
Google Scholar
Santos-Gomes P. C., Seabra R. M., Andrade P. B., Fernandes-Ferreira M. 2003. Determination of phenolic antioxidant compounds produced by calli and cell suspensions of sage (Salvia officinalis L.). J. Plant Physiol. 160: 1025 — 1032.
Google Scholar
Santos-Gomes P. C., Seabra R. M., Andrade P. B., Fernandes-Ferreira M. 2002. Phenolic antioxidant compounds produced by in vitro shoots of sage (Salvia officinalis L.). Plant Sci. 162: 981 — 987.
Google Scholar
Stanojević D., Čomić L., Stefanović O. 2010. Synergy between Salvia officinalis L. and some preservatives. Cent. Eur. J. Biol. 5 (4): 491 — 495.
Google Scholar
Szpitter A., Królicka A. 2005. Stymulujący wpływ elicytorów biotycznych na produkcję farmakologicznie czynnych metabolitów wtórnych w roślinnych kulturach in vitro. Biotechnologia 4 (71): 82 — 108.
Google Scholar
Tawfik A. A., Mohamed M. F. 2007. Regeneration of Salvia (Salvia officinalis L.) via induction of meristematic callus. In Vitro Cell. Dev. Biol-Plant 43: 21 — 27.
Google Scholar
Wielgus K., Luwańska A., Lassocinski W., Kaczmarek Z. 2008. Estimation of Cannabis sativa L. Tissue Culture Conditions Essential for Callus Induction and Plant Regeneration. Journal of Natural Fibers Volume: 5 Issue: 3 Pages: 199 — 207.
Google Scholar
Wysokińska H., Chmiel A. 2006. Produkcja roślinnych metabolitów wtórnych w kulturach organów transformowanych. Biotechnologia 4 (75): 124 — 135.
Google Scholar
Autorzy
Aleksandra Luwańskasekretariat@iwnirz.pl
Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich, Zakład Biotechnologii, Poznań Poland
Autorzy
Karolina WielgusInstytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich, Zakład Biotechnologii, Poznań Poland
Autorzy
Marlena SzalataUniwersytet Przyrodniczy, Katedra Biochemii i Biotechnologii, Poznań Poland
Autorzy
Daniel LipińskiUniwersytet Przyrodniczy, Katedra Biochemii i Biotechnologii, Poznań Poland
Autorzy
Joanna ZeylandUniwersytet Przyrodniczy, Katedra Biochemii i Biotechnologii, Poznań Poland
Autorzy
Ryszard SłomskiUniwersytet Przyrodniczy, Katedra Biochemii i Biotechnologii, Poznań Poland
Statystyki
Abstract views: 227PDF downloads: 94
Licencja
Prawa autorskie (c) 2013 Aleksandra Luwańska, Karolina Wielgus, Marlena Szalata, Daniel Lipiński, Joanna Zeyland, Ryszard Słomski
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:
- Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
- Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
- Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
- Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
- Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
- Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
- Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.
Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:
- Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
- Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
- Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
- Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
- Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.
Inne teksty tego samego autora
- Grażyna Mańkowska, Iwona Rutkowska-Krause, Aleksandra Luwańska, Karolina Wielgus, Joanna Makowiecka, Wykorzystanie kultury pylnikowej w celu polepszenia odporności na fuzariozę lnu włóknistego (Linum ustatissimum L.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 260/261 (2011): Wydanie regularne
- Grażyna Mańkowska, Aleksandra Luwańska, Karolina Wielgus, Jan Bocianowski, Ocena zawartości kannabinoidów wybranych odmian konopi Cannabis sativa L. , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 277 (2015): Wydanie regularne
- Grażyna Mańkowska, Aleksandra Luwańska, Karolina Grygorowicz, Karolina Wielgus, Inicjacja sterylnych kultur in vitro oraz mikropropagacji ślazowca pensylwańskiego (Sida hermaphrodita R.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 268 (2013): Wydanie regularne
- Aleksandra Luwańska, Karolina Jarzyniak, Joanna Makowiecka, Karolina Wielgus, Namnażanie cennego genotypu Aesculus hippocastanum L. metodą mikropropagacji , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 260/261 (2011): Wydanie regularne
- Aleksandra Luwańska, Karolina Wielgus, Marlena Szalata, Milena Szalata, Ryszard Słomski, Wpływ wybranych cytokinin na mikropropagację Salvia officinalis , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 260/261 (2011): Wydanie regularne
