ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ И УСЛОВИЙ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ДЛЯ МИКРОРАЗМНОЖЕНИЯ IN VITRO THYMUS SERPYLLUM L. И THYMUS CAUCASICUS WILLD
DOI 10.12737/2073-0462-2024-40-47 УДК 633.81:57.085.2
Ключевые слова:
тимьян ползучий (Thymus serpullum L.), тимьян кавказский (Thymus caucasicus Willd.), клональное микроразмножение, in vitro, регуляторы роста.Аннотация
Исследования проводили с целью оптимизации условий культивирования для второго этапа клонального микроразмножения Thymus caucasicus Willd. и Thymus serpullum L. Сегменты стебля с одним узлом (8…10 мм), полученные при микрочеренковании побегов, культивировали на 10 различных питательных средах Мурасиге и Скуга (МС), содержащих 2% сахарозы и 0,8% агар-агара, с добавлением кинетина, тидиазурона, бензиламинопурина (БАП), индолилуксусной и гибберелловой кислот. При микроразмножении использовали различные культуральные сосуды (банки, колбы, пробирки). Продолжительность цикла выращивания варьировала от 40 до 70 сут. Самый высокий коэффициент размножения у T. serpyllum отмечали на среде МС с содержанием 1,0 мг/л БАП и составляет 6,7, T. caucasicus – на среде МС с 1,0 мг/л кинетина (16,1). Наибольшая эффективность культивирования обеих видов тимьяна достигалась в банках, при использовании которых коэффициент размножения был выше, чем при выращивании в пробирках или колбах, в 1,4…2,1 раза. Изучаемые виды тимьяна целесообразно культивировать при стандартном цикле 40 сут. Лучшие сочетания различных факторов размножения тимьяна способствовали максимальному проявлению морфогенетического потенциала в экспериментах in vitro. Наибольшее влияние на коэффициент размножения оказывали тип культурального сосуда, взаимодействие состава питательной среды и генотипа, а также состав питательной среды (доли влияния факторов составляли от 20,0% до 25,3%). Результаты исследований послужили основой разработки протокола, который можно использовать для ускоренного микроразмножения T. caucasicus и T. serpullum.
Литература
1. Брага П. К. Тимол: антибактериальная, противогрибковая и антиоксидантная активность // Гинекология. 2009. № 4 С. 61‒66.
2. Aljabeili H. S., Barakat H., Abdel-Rahman H. A. Chemical composition, antibacterial and antioxidant activities of Thyme essential oil (T. vulgaris) // Food and Nutrition Sciences. 2018. Vol. 9. P. 433‒446. doi: 10.4236/fns.2018.95034.
3. Содержание и антимикробная активность эфирных масел в траве тимьяна Маршалла и тимьяна ползучего / А. С. Шереметьева, А. В. Фролкова, О. Г. Шаповал и др. // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2021. T. 24. ¹ 3. С. 27–32. doi: 10.29296/25877313-2021-03-04.
4. Antimicrobial, antibiofilm and biochemichal properties of Thymus vulgaris essential oil against clinical isolates of opportunistic infections / M. V. Kryvtsova, I. Salamon, J. Koscova, et al. // Biosystems Diversity. 2019. Vol. 27. No. 3. P. 270–275. doi: 10.15421/011936.
5. Biological Properties of Essential Oils from Thymus algeriensis Boiss. / H. Ouakouak, A. Benarfa, M. Messaoudi, et al. // Plants. 2021. Vol. 10. No. 4. P. 786 URL: https:// doi.org/10.3390/plants10040786 (дата обращения: 25.06.2023). doi: 10.3390/plants10040786.
6. Винокурова О. А., Тринеева О. В., Сливкин А. И. Сравнительная характеристика различных видов тимьяна: состав, свойства, применение (обзор) // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2016. № 4 (17). С. 134–150.
7. Бубенчикова В. Н., Старчак Ю. А. Изучение отхаркивающей активности растений рода Тимьян // Медицинский вестник Башкортостана. 2013. Т. 8. № 5. С. 78–80.
8. Княжеская Н. П., Бобков Е. В. Фитопрепараты в терапии респираторных заболеваний // Медицинский совет. 2019. № 15. С. 70–76. doi: 10.21518/2079-701X-2019-15-70-76.
9. Калашникова Е. А. Клеточная инженерия растений. М.: Юрайт, 2020. 333 с.
10. Cardoso J. C., Gerald L. T. S., Teixeira da Silva J. A. Micropropagation in the Twenty-First Century // Plant cell culture protocols (4th edition) / Eds.: V. M. Loyola-Vargas, N. Ochoa-Alejo. New York: Humana Press, 2018. P. 17–46. doi: 10.1007/978-1-4939-8594-4_2.
11. Методология биотехнологических исследований цветочно-декоративных культур: коллективная монография / под общ. ред. И. В. Митрофановой. Симферополь: Ариал, 2018. 268 с. doi: 10.32514/978-5-907118-58-4.
12. Егорова Н. А. Биотехнология эфиромасличных растений: создание новых форм и микроразмножение in vitro. Симферополь: Автограф, 2021. 315 с. doi: 10.33952/2542-0720-2021-978-5-6045452-9-4.
13. Banna H. Y. Micropropagation of thyme plant (Thymus vulgaris) // Journal of Plant Production, Mansoura University. 2017. Vol. 8. No. 11. P. 1221–1227. doi: 10.21608/JPP.2017.41294.
14. Alcowni R., Solyman E., Qauod H. Introducing some of threatened Thymus species to in vitro tissue culturing as an approach for their conservation // Pakistan Journal of Botany. 2017. Vol. 49. No. 1. P. 259‒264.
15. Micropropagation and molecular characterization of Thymus sibthorpii Benth. (Lamiaceae), an aromaticmedicinal thyme with ornamental value and conservation concern / G. Tsoktouridis, N. Krigas, V. Sarropoulou, et al. // In Vitro Cellular and Developmental Biology ‒ Plant. 2019. Vol. 55. P. 647–658. doi: 10.1007/s11627-019-10000-y.
16. Conservation of Thymus pallidus Cosson ex Batt. by shoot tip and axillary bud in vitro culture / Z. N. Ansari, I. Boussaoudi, R. Benkaddour, et al. // Journal of Plant Biotechnology. 2020. Vol. 47. P. 53–65. doi: 10.5010/JPB.2020.47.1.053.
17. Khajuria A. K., Bisht N. S., Bhagat N. In vitro organogenesis and plant regeneration of Thymus serpyllum L.: an important aromatic medicinal plant // In Vitro Cellular and Developmental Biology – Plant. 2020. Vol. 56, P. 652–661 doi: 10.1007/s11627-020-10094-9
18. Kulpa D., Wesołowska A., Jadczak P. Micropropagation and composition of essentials oils in garden Thyme (Thymus vulgaris L.) // Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 2018. Vol. 46. No. 2. P. 525‒532. doi: 10.15835/nbha46211020.
19. Тевфик А. Ш., Егорова Н. А., Коваленко М. С. Влияние лимитирующих факторов на развитие эксплантов Thymus serpyllum L. и Thymus caucasicus Willd. на первом этапе микроразмножения in vitro // Таврический вестник аграрной науки. 2023. № 1 (33). С.113–124. doi: 10.5281/zenodo.7898524.
20. Тевфик А. Ш., Егорова Н. А. Влияние условий культивирования и гормонального состава питательной среды на микроразмножение in vitro тимьяна обыкновенного // Таврический вестник аграрной науки. 2019. № 1 (17). C. 93–102. doi: 10.33952/2542-0720-2019-1-17-93-102
1. Braga PK. [Thymol: antibacterial, antifungal and antioxidant activity]. Ginekologiya. 2009; 4. 61-66 p.
2. Aljabeili HS, Barakat H, Abdel-Rahman HA. Chemical composition, antibacterial and antioxidant activities of Thyme essential oil (T. vulgaris). Food and Nutrition Sciences. 2018; Vol.9. 433-446 p. doi: 10.4236/fns.2018.95034.
3. Sheremeteva AS, Frolkova AV, Shapoval OG. [Content and antimicrobial activity of essential oils in the herb of Marshall's thyme and creeping thyme]. Voprosy biologicheskoy, meditsinskoy i farmatsevticheskoy khimii. 2021; Vol.24. 3. 27-32 p. doi: 10.29296/25877313-2021-03-04.
4. Kryvtsova MV, Salamon I, Koscova J. Antimicrobial, antibiofilm and biochemichal properties of Thymus vulgaris essential oil against clinical isolates of opportunistic infections. Biosystems Diversity. 2019; Vol.27. 3. 270-275 p. doi: 10.15421/011936.
5. Ouakouak H, Benarfa A, Messaoudi M. Biological properties of essential oils from Thymus algeriensis Boiss. Plants. 2021; Vol.10. 4. 786 p. [cited 2023, June 25]. Available from: https:// doi.org/10.3390/plants10040786. doi: 10.3390/plants10040786.
6. Vinokurova OA, Trineeva OV, Slivkin AI. [Comparative characteristics of different types of thyme: composition, properties, application (review)]. Razrabotka i registratsiya lekarstvennykh sredstv. 2016; 4 (17). 134-150 p.
7. Bubenchikova VN, Starchak YuA. [Study of expectorant activity of plants of the genus Thyme]. Meditsinskiy vestnik Bashkortostana. 2013; Vol.8. 5. 78-80 p.
8. Knyazheskaya NP, Bobkov EV. [Phytopreparations in the therapy of respiratory diseases]. Meditsinskiy sovet. 2019; 15. 70-76 p. doi: 10.21518/2079-701X-2019-15-70-76.
9. Kalashnikova EA. Kletochnaya inzheneriya rasteniy. [Cellular engineering of plants]. Moscow: Yurait. 2020; 333 p.
10. Cardoso JC, Gerald LTS, Teixeira da Silva JA. Micropropagation in the Twenty-First Century. Plant cell culture protocols (4th edition). Eds.: V.M. Loyola-Vargas, N. Ochoa-Alejo. New York: Humana Press. 2018; 17-46 p. doi: 10.1007/978-1-4939-8594-4_2.
11. Mitrofanova IV. Metodologiya biotekhnologicheskikh issledovaniy tsvetochno-dekorativnykh kultur: kollektivnaya monografiya. [Methodology of biotechnological studies of flower and ornamental crops: collective monograph]. Simferopol: Arial. 2018; 268 p. doi: 10.32514/978-5-907118-58-4.
12. Egorova NA. Biotekhnologiya efiromaslichnykh rasteniy: sozdanie novykh form i mikrorazmnozhenie in vitro. [Biotechnology of essential oil plants: creation of new forms and micropropagation in vitro]. Simferopol: Avtograf. 2021; 315 p. doi: 10.33952/2542-0720-2021-978-5-6045452-9-4.
13. Banna HY. Micropropagation of thyme plant (Thymus vulgaris). Journal of Plant Production, Mansoura University. 2017; Vol.8. 11. 1221-1227 p. doi: 10.21608/JPP.2017.41294.
14. Alcowni R, Solyman E, Qauod H. Introducing some of threatened Thymus species to in vitro tissue culturing as an approach for their conservation. Pakistan Journal of Botany. 2017; Vol.49. 1. 259-264 p.
15. Tsoktouridis G, Krigas N, Sarropoulou V. Micropropagation and molecular characterization of Thymus sibthorpii Benth. (Lamiaceae), an aromatic-medicinal thyme with ornamental value and conservation concern. In Vitro Cellular and Developmental Biology ‒ Plant. 2019; Vol.55. 647-658 p. doi: 10.1007/s11627-019-10000-y.
16. Ansari ZN, Boussaoudi I, Benkaddour R. Conservation of Thymus pallidus Cosson ex Batt. by shoot tip and axillary bud in vitro culture. Journal of Plant Biotechnology. 2020; Vol.47. 53-65 p. doi: 10.5010/JPB.2020.47.1.053.
17. Khajuria AK, Bisht NS, Bhagat N. In vitro organogenesis and plant regeneration of Thymus serpyllum L.: an important aromatic medicinal plant. In Vitro Cellular and Developmental Biology – Plant. 2020; Vol.56. 652-661 p. doi: 10.1007/s11627-020-10094-9
18. Kulpa D, Weso³owska A, Jadczak P. Micropropagation and composition of essentials oils in garden Thyme (Thymus vulgaris L.). Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 2018; Vol.46. 2. 525-532 p. doi: 10.15835/nbha46211020.
19. Tevfik ASh, Egorova NA, Kovalenko MS. [Influence of limiting factors on the development of Thymus serpyllum L. and Thymus caucasicus Willd. explants at the first stage of in vitro micropropagation]. Tavricheskiy vestnik agrarnoy nauki. 2023; 1 (33). 113-124 p. doi: 10.5281/zenodo.7898524.
20. Tevfik ASh, Egorova NA. [Influence of cultivation conditions and hormonal composition of the culture medium on in vitro micropropagation of common thyme]. Tavricheskiy vestnik agrarnoy nauki. 2019; 1 (17). 93-102 p. doi: 10.33952/2542-0720-2019-1-17-93-102
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2026 ВЕСТНИК Казанского государственного аграрного университета
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Метаданные научных статей, включая название, аннотацию, сведения об авторах, список литературы, идентификаторы и иные элементы библиографического описания для дальнейшего неограниченного использования, передаются в редакцию с правом их неограниченного использования на условиях открытой лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
