Botanica Pacifica. A journal of plant science and conservation 2022
Article first published online: 24 JAN 2022 | DOI: 10.17581/bp.2022.11101 | EDN: ABSBAR
Dracocephalum charkeviczii Prob. in vitro
Irina V. Gafitskaya 1
,
Arkadii B. Bezdelev 2 &
Olga V. Nakonechnaya 1 1 Federal Scientific Center of the East Asia Terrestrial Biodiversity FEB RAS, Vladivostok, Russia
2 Branch of National Scientific Center of Marine Biology FEB RAS, Scientific and Educational centre “Primorsky Aquarium, Vladivostok, Russia
We established sterile clones of a medicinal plant dragonhead Dracocephalum charkeviczii Prob. (Lamiaceae). We used shoots of the plants from natural habitat, notably leaf nodes with axillary bud, as explants, sterilized the explants in 0.1 % Diocide for 4 minutes and cultivated them on agarized nutrient half-strength MS medium with vitamins, 2 % sucrose, 0.4 % agar, 1 mg/l indolylbutyric acid (IBA), or 0.5 or 1.0 mg/l 6-benzyladenine (BA). Medium pH was 4.6 or 5.4. We took hormonefree half-salt MS medium as a control. We observed the maximum propagation coefficient equal to 9.4 in microplants cultivated on the medium with 1 mg/l BA. Application of hormone-free MS medium can be recommended for D. charkeviczii propagation due to its simplicity. The use of the medium protocol with 1 mg/l BA on the first step and with IBA on the second step will allow rapid multiplication and establishment of full-fledged plants of D. charkeviczii for different purposes such as restoration of natural populations, source of valuable metabolites, landscaping, etc.
Гафицкая И.В., Безделев А.Б., Наконечная О.В. Змееголовник Харкевича (Dracocephalum charkeviczii Prob.) in vitro. Получены стерильные клоны редкого лекарственного растения змееголовника Харкевича (Dracocephalum charkeviczii Prob. (Lamiaceae)). В качестве эксплантов брали черенки растений из природных местообитаний (листовой узел с пазушной почкой), стерилизовали 0.1 % раствором диацида в течение 4 мин и выращивали на твердой питательной среде с минеральной основой по Мурасиге и Скугу, содержавшей витамины, сахарозу 2 %, агар-агар 0.4 %, 1 мг/л индолилмасляной кислоты (ИМК), БАП – 0.5 мг/л или 1 мг/л. pH среды 4.6 или 5.4. Для контроля использовали безгормональную среду, содержащую половинную концентрацию микро- и макросолей. Максимальный коэффициент размножения отмечен у растений, культивированных на среде с добавлением 1 мг/л БАП, составил 9.4. Использование безгормональной среды (контроль) может быть рекомендовано для размножения D. charkeviczii из-за одноэтапности и наименьшей ресурсозатратности. Применение протокола с добавлением 1 мг/л БАП на первом этапе культивирования и ИМК на втором этапе позволит быстро размножить до необходимого количества и получить полноценные растения D. charkeviczii для восстановления природных популяций, как источник ценных БАВ, для озеленения.
Keywords: microcloning, reproduction, rare species, conservation, cultivation conditions, in vitro, Dracocephalum charkeviczii, микроклонирование, размножение, редкий вид, сохранение, условия культивирования
References
Anusuya, C. & S. Manoharan 2011. Antitumor initiating potential of rosmarinicacid in 7,12-dimethylbenz(a)anthracene-induced hamster buccal pouch car-cinogenesis. Journal of Environmental Pathology 30(3):199-211. CrossRef
Bezdelev, A.B., T.A. Bezdeleva 2006. Life forms of seed plants of the Russian Far East. Dalnauka, Vladivostok, 296 pp. [Безделев А.Б., Безделева Т.А. 2006. Жизненные формы семенных растений российского Дальнего Востока. Владивосток: Дальнаука. 296 с.].
Butenko, R.G. 1964. Culture of isolated tissues and physiology of plant morphogenesis. Nauka, M., 272 pp. [Бутенко Р.Г. 1964. Культура изолированных тканей и физиология морфогенеза растений. М.: Наука. 272 с.].
Kļaviņa, D., A. Gailīte, G. Jakobsone, J. Ņečajeva & Ì. Gavrilova 2004. Tissue culture technology in conservation of threatened plant species of Latvia. Latvijas Universitates Raksti 676:183-188.
Murashige, T. & F. Skoog 1962. A revised medium for rapid growth and bio-assays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum 15(3):473-497. CrossRef
Nakonechnaya, O.V., I.V. Gafitskaya, V.P. Grigorchuk, T.Yu. Gorpenchenko, A.B. Bezdelev & Yu.N. Zhuravlev 2022. Composition of plant polyphenols of Dracocephalum charkeviczii Prob. in situ and in vitro. Russian Journal of Plant Physiology 69(2): in press. [Наконечная О.В., Гафицкая И.В., Григорчук В.П., Горпенченко Т.Ю., Безделев А.Б., Журавлев Ю.Н. 2022. Состав полифенолов растений Dracocephalum charkeviczii Prob. в условиях in situ и in vitro // Физиология растений. Т. 69(2):171-178].
Otroshy, M. & K. Moradi 2011. Micropropagation of medicinal plant Dracocephalum kotschyi Boiss. via nodal cutting technique. Journal of Medicinal Plants Research 5(25):5967-5972.
Probatova, N.S., V.Yu. Barkalov & V.A. Nechaev 2016. Further chromosome studies on vascular plants in Primorsky Krai. Uchenye Zapiski Zabaikal'skogo Gosudarstvennogo Universiteta. Seriya Estesnvennye Nauki 11(1):27-37 [Пробатова Н.С., Баркалов В.Ю., Нечаев В.А. 2016. Хромосомные числа сосудистых растений в Приморском крае: дальнейшее изучение // Ученые записки Забайкальского государственного университета. Серия: Естественные науки. Т. 11(1). С. 27-37].
Probatova, N.S. & T.V. Krestovskaya 1995. Family Lamiaceae. In: Vascular Plants of the Soviet Far East, vol. 7 (S.S. Kharkevich, ed.), pp. 294-380, Nauka, Saint Petersburg. [Пробатова Н.С., Крестовская Т.В. 1995. Яснотковые - Lamiaceae // Сосудистые растения советского Дальнего Востока / отв. ред. С.С. Харкевич. СПб: Наука. Т. 7. С. 294-380].
Seledets, V.P. 2007. On the flora of nature monuments in the Primorskii Krai. Bulletin of the Botanical Garden Institute FEB RAS 1(1):96-102 [Селедец В.П. 2007. К флоре памятников природы Приморского края // Бюллетень Ботанического сада института ДВО РАН. Вып. 1(1). С. 96-102].
Swarup, V., J. Ghosh, S. Ghosh, A. Saxena & A. Basu 2007. Antiviral and anti-inflammatory effects of rosmarinic acid in an experimental murine model of Japanese encephalitis. Antimicrobial agents and chemotherapy 51:3367-3370. CrossRef
Trifan, A., E. Wolfram, N. Esslinger, A. Grubelnik, K. Skalicka-Woźniak, M. Minceva & S.V Luca. 2020. Globoidnan A, rabdosiin and globoidnan B as new phenolic markers in European - sourced comfrey (Symphytum officinale L.) root samples. Phytochemical Analysis 32(4):482-494. CrossRef
Voronkova, N.M., E.V. Burkovskaya, T.A. Bezdeleva & O.L. Burundukova 2008. Morphological and biological features of plants related to their adaption to coastal habitats. Russian Journal of Ecology 39(1):1-7. CrossRef
Zeinali, S., M. Otroshy, A. Sadrarham, K. Moradi & A. Mokhtari 2014. Influence of plant growth regulators on in vitro culture and regeneration of Dracocephalum kotschyi. International Journal of Agriculture Innovations and Research 3(1):108-111.
|
|