Особенности прорастания семян и введение в культуру in vitro Saposhnikovia divaricata (Turcz. ex Ledeb.)

Изучено влияние условий хранения, обработки мерикарпиев, режима проращивания семян эндемика Saposhnikovia divaricata (Turcz. ex Ledeb.) Schischk. на прорастание. Отработана технология получения асептической культуры in vitro. Исследовали мерикарпии, собранные с интродуцентов в 2022 г. Стерилизацию эксплантов проводили однократно или дважды 0,1%-м AgNO₃ либо 0,1%-м AgNO₃, а затем 10%-й Н₂О₂. Со стерилизованных мерикарпиев удаляли околоплодник и проращивали семена на твердой среде 1/2 Mурасиге – Скуга. Каллусогенез стимулировали, культивируя настоящие листья проростков на среде Mурасиге – Скуга с 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислотой (10 мкМ) и 6-бензиламинопурином (0–5 мкМ) в темноте. Семена S. divaricata имеют неглубокий покой, а наиболее благоприятными условиями для их прорастания являются стратификация в течение 30 дней при 4 °С или скарификация мерикарпиев, проращивание в климатокамере (фотопериод 16,5 ч и дневная температура 27 °С с незначительным ее понижением ночью). Лабораторная всхожесть достигает 94%. Отсутствие целых семян в конце опыта предполагает низкий банк семян в почве, что обуславливает уязвимость природных популяций наряду с монокарпичностью. Получена культура in vitro S. divaricata. Удаление околоплодника с мерикарпиев ускоряет прорастание, увеличивает всхожесть и значительно снижает контаминацию. На среде только с ауксином каллус формировался у 66% эксплантов на черешках листа, а на среде с ауксином и цитокинином – у 72% эксплантов по всей поверхности листовой пластинки. Дальнейшее развитие каллуса происходило только на среде с ауксинами.

1. Urbagarova B.M., Shults E.E., Taraskin V.V., Rad-naeva L.D., Petrova T.N., Rybalova T.V., et al. Chromones and coumarins from Saposhnikovia divaricata (Turcz.) Schischk. Growing in Buryatia and Mongolia and their cytotoxicity // Journal of Ethnopharmacology. 2020. Vol. 261. P. 112517. DOI: 10.1016/j.jep.2019.112517.

2. Kim M., Seo K.-S., Yun K.W. Antimicrobial and anti-oxidant activity of Saposhnikovia divaricata, Peucedanum japonicum and Glehnia littoralis // Indian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2018. Vol. 80, no. 3. P. 560–565. DOI: 10.4172/pharmaceutical-sciences.1000393.

3. Yang J.-M., Jiang H., Dai H.-L., Wang Z.-W., Jia G.-Z., Meng X.-C. Feeble antipyretic, analgesic, and anti-inflammatory activities were found with regular dose 4’-O-β-D-glucosyl-5-O-methylvisamminol, one of the conventional marker compounds for quality evaluation of radix Saposhnikoviae // Pharmacognosy Magazine. 2017. Vol. 13, no. 49. P. 168–174. DOI: 10.4103/0973-1296.197637.

4. Wang X., Jiang X., Yu X., Liu H., Tao Y., Jiang G., Hong M.. Cimifugin suppresses allergic inflammation by reducing epithelial derived initiative key factors via regulating tight junctions // Journal of Cellular and Molecular Medicine. 2017. Vol. 21, no. 11. P. 2926–2936. DOI: 10.1111/jcmm.13204.

5. Kreiner J., Pang E., Lenon G.B., Yang A.W.H. Saposhnikovia divaricata: a phytochemical, pharmacological, and pharmacokinetic review // Chinese Journal of Natural Medicines. 2017. Vol. 15, no. 4. P. 255–264. DOI: 10.3724/SP.J.1009.2017.00255.

6. Банщикова Е.А., Вахнина И.Л., Желибо Т.В. Saposhnikovia divaricata (Turcz.) Schiskin в степях Юго-Восточного Забайкалья // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. 2020. Т. 19. N 1. С. 87–92. DOI: 10.14258/pbssm.2020018. EDN: XABKOM.

7. Корсун О.В. Трансграничный спрос создает угрозу растениям даурских степей // Степной бюллетень. 2018–2019. N 51–52. С. 49–51.

8. Mongolian Red Book / eds Ts. Shiirevdamba, Ya. Adyaa. Ulaanbaatar: Admon Print, 2013. 536 p.

9. Xu Y.-H., Huang Z.-J., Liu S.-L., Yang H., Wang C. A new Saposhnikovia divaricata cultivar “Guanfangfeng 1” // Acta Horticulturae Sinica. 2016. Vol. 43, no. 6. P. 1221– 1222. DOI: 10.16420/j.issn.0513-353x.2015-0826.

10. Зубова К.А. Выращивание и использование лекарственных растений Южно-Сибирского ботанического сада // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки: материалы X Междунар. науч.-практ. конф. (г. Владикавказ, 23–25 декабря 2020 г.). Владикавказ: Веста, 2020. С. 69–71.

11. Елисафенко Т.В., Королюк Е.А., Югрина П.Н., Урбагарова Б.М., Тараскин В.В. Результаты первичной интродукции Saposhnikovia divaricata (Turcz.) Schischk. в Центральном сибирском ботаническом саду СО РАН // Растительный мир Азиатской России (Вестник Центрального сибирского ботанического сада СО РАН). 2021. Т. 14. N 4. С. 293–302. DOI: 10.15372/RMAR20210404. EDN: JEMIKX.

12. Зубова К.А. Природные ресурсы Южно-Сибирского ботанического сада // Кадастр недвижимости и мониторинг природных ресурсов: сб. науч. тр. 6-й Междунар. науч.-техн. инт.-конф. (г. Тула, 21–28 декабря 2020 г.). Тула: Изд-во ТулГУ, 2021. С. 142–144. EDN: LQACLA.

13. Yugrina P., Urbagarova B., Elisafenko T. Morpho-logical features of fruits and seeds of Saposhnikovia divaricata (Apiaceae) // Northern Asia Plant Diversity: Current Trends in Research and Conservation 2021. 2021. Vol. 38. P. 00141. DOI: 10.1051/bioconf/20213800141.

14. Елисафенко Т.В. Изучение особенностей латентного периода растений на примере видов секции Mirabiles рода Viola (Violaceae). I. Семенная продуктивность и биология прорастания семян // Растительный мир Азиатской России (Вестник Центрального сибирского ботанического сада СО РАН). 2012. N 2. С. 66–72. EDN: PJRBHZ.

15. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures // Physiologia Plantarum. 1962. Vol. 15. P. 473–497. DOI: 10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x.

16. Dou T.-L., Wang Y.-Q., Zhang L.-F., Zuo Q.-H., Zhang X.-Q. Study on promoting germination of Saposhnikovia Divaricata Seed // Seed. 2010. Vol. 2. P. 66–68. DOI: 10.16590/j.cnki.1001-4705.2010.02.061.

17. Ступина Л.А., Чернецова Н.В. Всхожесть интродуцированных семян лекарственных растений в условиях умеренно засушливой степи Алтайского края // Аграрная наука – сельскому хозяйству: материалы XIII Междунар. науч.-практ. конф. (г. Барнаул, 15–16 февраля 2018 г.). Барнаул: Изд-во АГАУ, 2018. С. 424–425. EDN: YUBTMG.

18. Munkager V., Vestergård M., Priemé A., Altenburger A., de Visser E., Johansen J.L., et al. AgNO3 sterilizes grains of barley (Hordeum vulgare) without inhibiting germination–a necessary tool for plant–microbiome research // Plants. 2020. Vol. 9, no. 3. P. 372. DOI: 10.3390/plants9030372.

19. Gopi C., Vatsala T.M. In vitro studies on effects of plant growth regulators on callus and suspension culture biomass yield from Gymnema sylvestre R.Br // African Journal of Biotechnology. 2006. Vol. 5, no. 12. P. 1215–1219.

20. Milentyeva I.S., Le V.М., Kozlova O.V., Velichkovich N.S., Fedorova A.M., Loseva A.I., et al. Secondary metabolites in in vitro cultures of Siberian medicinal plants: content, antioxidant properties, and antimicrobial characteristics // Foods and Raw Materials. 2021. Vol. 9, no. 1. P. 153–163. DOI: 10.21603/2308-4057-2021-1-153-163.