Введение к работе
Актуальность проблемы. Поиск путей регуляции биосинтетической функции клеток женьшеня Ралах ginseng С.А. Меу. в культуре in vitro является актуальной задачей как с точки зрения понимания процессов синтеза вторичных соединений, так и для практических целей. Получение клеточных штаммов, синтезирующих набор основных вторичных метаболитов в количествах и соотношениях, близких к на-тивному растению, позволяет решить проблему ограниченности природных ресурсов женьшеня.
В работе рассмотрены различные методы регуляции биосинтетической функции клеток женьшеня в культуре ткани и дана сравнительная оценка их эффективности. Основное внимание уделено новому и перспективному методу регуляции синтеза вторичных метаболитов -агробактериальнои трансформации. Метод позволяет преодолеть одно из основных затруднений при использовании клеток растений в качестве продуцентов вторичных метаболитов, которое ярко выражено у клеточных культур женьшеня - нестабильность синтеза целевых веществ и снижение биосинтетической активности клеток при их продолжительном культивировании.
Цель работы заключалась в исследовании факторов и условий, обеспечивающих стабильный и высокий уровень синтеза гинзенозидов в клеточных культурах женьшеня. Поставленная цель достигалась посредством изучения свойств интактных и трансформированных клеточных культур.
Задачи исследования:
-
Изучить условия и факторы, обеспечивающие стабильный синтез гинзенозидов в клеточных культурах женьшеня.
-
Выявить наиболее эффективные способы регуляции биосинтетической функции клеток женьшеня и скорости их роста в условиях культуры in vitro.
-
Получить длительно пассируемые трансгенные культуры женьшеня.
-
Изучить влияние отдельных онкогенов из состава Т-ДНК Ag-robacterium rhizogenes на синтез гинзенозидов в клеточных культурах женьшеня.
Научная новизна. Впервые проведено сравнительное изучение эффективности различных путей регуляции синтеза гинзенозидов. Разработана схема комбинированной регуляции синтеза гинзенозидов путем изменения условий культивирования и состава сред в сочетании с генетической трансформацией.
Впервые получены трансгенные культуры женьшеня, содержащие ген rolB. Впервые отмечено, что ген rolC способен индуцировать образование стеблей в культуре клеток in vitro.
Изучено содержание гинзенозидов в клетках женьшеня, содержащих индивидуальные онкогены из Agrobacterium rhizogenes; дана сравнительная характеристика продуктивности ряда линий в течение долговременного культивирования.
Практическая ценность работы. Получены высокопродуктивные культуры женьшеня, обладающие способностью к стабильному синтезу целевых веществ в течение продолжительного культивирования. Показано, что состав и соотношения гинзенозидов в этих культурах приближены к показателям природных корней, что делает полученные культуры перспективным источником, для выработки лекарственных препаратов.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на XV Международном ботаническом конгрессе (Токио, . 1993), 45-й Арктической международной научной конференции (Владивосток-Анкоридж, 1994), Второй Российской конференции "Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока" (Красноярск, 1996), конференции молодых ученых, посвященной 35-летию БГШ (Владивосток, 1997).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на /4& страницах машинописного текста и состоит из введения, литературного обзора, описания объектов и методов исследования, изложения полученных экспериментальных данных и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа содержите таблицы и Л& рисунков. В списке литературы /6&работ, из них^Й отечественных и /НУ зарубежных авторов.
Похожие диссертации на Некоторые способы регуляции биосинтетической функции клеток женьшеня в культуре IN VITRO
