In vitro культуры расторопши пятнистой красно- и бело-цветковых рас: протеомный и молекулярно-генетический анализ

О.В. Ковзунова (O.A. Kovzunova), А.Н. Юхимук (A.N. Yuhimuk)

Аннотация


Получены протеомные карты in vitro культур Silybum marianum двух рас при воздействии препарата «Наноплант – Co, Mn, Cu, Fe» и электромагнитного поля низкого уровня мощности. Выявлены белки–маркеры, которые, предположительно, отвечают за повышенный биосинтез биологически активных веществ. На основе RAPD– и ISSR–анализов разработана система идентификации и ДНК–паспортизации генотипов рода Silybum. Методом UPGMA построено дерево генетического родства, отражающее таксономические взаимоотношения исследуемых образцов. Ключевые слова: in vitro культуры, расторопша пятнистая, белки–маркеры, RAPD– и ISSR– маркеры, модификаторы метаболизма. Proteomic maps of in vitro cultures of Silybum marianum of two races under the influence of the preparation "Nanoplant – Co, Mn, Cu, Fe" and electromagnetic field of low power level were obtained. Identified protein markers, which, presumably, are responsible for the increased biosynthesis of biologically active substances. Based on RAPD– and ISSR–analyzes, a system for identification and DNA–passportization of genotypes of the genus Silybum has been developed. The tree of genetic relationship was constructed using the UPGMA method, reflecting the taxonomic relationships of the samples under study. Keywords: in vitro cultures, milk thistle, marker proteins, RAPD– and ISSR–markers, metabolic modifiers.

Полный текст:

PDF

Литература


Biotechnology for the production of plant secondary metabolites / R. Verpoorte, A. Contin, J. Memelink // Phytochem. – 2002. – Vol.1. – P. 13 – 25

Plant part substitution – a way to conserve endangered medicinal plants? / S. Zschocke [et al.] // J. Ethnopharmacol. – 2000. – Vol.71. – №1. – P. 281 – 292

Rao, R.S. Plant tissue cultures: chemical factories of secondary metabolites / R.S. Rao, G.A. Ravishankar // Biotechnol. – 2002. – Vol. 20. – P. 101 – 153

Wellington, K. Silymarin: a review of its clinical properties in the management of hepatic disorders / K. Wellington, B. Jarvis // Biodrugs. – 2001. – Vol. 15. – № 7. – P. 465 – 489

Luper, S. A review of plants used in the treatment of liver diseases. / S. Luper // Altern Med Rev. – 1998. – Vol. 3. – P. 410 – 421

Содержание флаволигнанов в плодах расторопши пятнистой различных хеморас / А.С. Чубарова, М.А. Капустин, Е.В. Спиридович, В.П. Курченко // Вестник фармации. – 2012. – № 58. – С. 28 – 31

Karuppusamy, S. A review on trends in production of secondary metabolites from higher plants by in vitro tissue, organ and cell cultures / S. Karuppusamy // Journal of Medicinal Plants Research. – 2009. – Vol.3. – №13. – P. 1222 – 1239

Биопрепараты для повышения продуктивности и устойчивости растений к стрессам / В. И. Домаш, Т.П. Шарпио, С.Д. Забрейко, О.А. Иванов, С.Г. Азизбекян, А.Р. Набиуллин // Органическое сельское хозяйство Беларуси: перспективы развития. Материалы Международной научно–практической конференции. – 2012. – С. 29 – 32

Пушкина, Н.В. Влияние предпосевной обработки семян электромагнитным полем сверхвысокочастотного диапазона на структурно–функциональное состояние проростков кукурузы / Н.В.

Пушкина // Международный Научно–исследовательский журнал. – 2016. – №4 (46). – Ч. 5. – С. 32 – 35.

A proteome approach defines protective functions of tobacco leaf trichomes / S. Amme [еt al.] // Proteomics. – 2005. – № 5. – Р. 2508 – 2518

Laemmli, U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 / U.K. Laemmli // Nature. – 1970. – 227(5259). – Р. 680 – 685

Protein measurement with the Folin phenol Reagent/ O.H. Lowry [et al.] // Journal of Biological Chemistry. — 1951. — № 193. — Р. 265 – 275

Software for NMR [Электронный ресурс] / Software for NMR. – Режим доступа: acdlabs.com. – Дата доступа: 15.01.2012.

Методы молекулярно–генетического анализа / В.Е. Падутов, О.Ю. Баранов, Е.В. Воропаев // Мн.: Юнипол. – 2007. – 176 с.

Воздействие электромагнитного поля сверхвысоких частот низкого уровня мощности на биосинтез биологически активных веществ в клеточных культурах Silybum marianum L. / О.В. Копач, Н.В. Пушкина, А.А. Кузовкова, В.А. Карпович // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя бiялагiчных навук. – 2015. – № 2. – С. 5 – 8

In vitro культуры Silybum marianum (L.) как потенциальный источник целевых БАВ. / О.В. Ковзунова, Н.В. Пушкина, С.Г. Азизбекян // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. – 2017. – №. 7. – Т. 20 – С. 3 – 6.

Verpoorte R., Contin A., Memelink J. Biotechnology for the production of plant secondary metabolites. Phytochem, 2002, Vol.1, pp. 13 – 25

Zschocke S., Rabe T., Taylor J.L., Jäger A.K., van Staden J. Plant part substitution – a way to conserve endangered medicinal plants. Journal of Ethnopharmacology, 2000, Vol.71, no.1, pp. 281 – 292

Rao R.S., Ravishankar G.A. Plant tissue cultures: chemical factories of secondary metabolites. Biotechnology, 2002, Vol. 20, pp. 101 – 153

Wellington K., Jarvis K. Silymarin: a review of its clinical properties in the management of hepatic disorders. BioDrugs, 2001, Vol. 15, no. 7, no. 465 – 489

Luper S. A review of plants used in the treatment of liver diseases. Alternative Medicine Review, 1998, Vol. 3, pp. 410 – 421

Chubarova A.S., Kapustin M.A., Spiridovich E.V., Kurchenko V.P. Soderzhanie flavolignanov v plodakh rastoropshi piatnistoi razlichnykh khemoras [The content of flavolignans in the fruit of spotted thistle of various hemorrhages]. Vestnik farmatsii, 2012, no. 58, pp. 28 – 31 (In Russian)

Karuppusamy S. A review on trends in production of secondary metabolites from higher plants by in vitro tissue, organ and cell cultures. Journal of Medicinal Plants Research, 2009, Vol. 3, no.13, pp. 1222 – 1239

Domash V. I., Sharpio T.P., Zabreiko S.D., Ivanov O.A., Azizbekian S.G., Nabiullin A.R. Biopreparaty dlia povysheniia produktivnosti i ustoichivosti rastenii k stressam [Biological preparations used to increase the productivity and resistance of plants to stress]. Organicheskoe sel'skoe khoziaistvo Belarusi: perspektivy razvitiia. Materialy Mezhdunarodnoi nauchno–prakticheskoi konferentsii, 2012, pp. 29 – 32 (In Russian)

Pushkina N.V. Vliianie predposevnoi obrabotki semian elektromagnitnym polem sverkhvysokochastotnogo diapazona na strukturno-funktsional'noe sostoianie prorostkov kukuruzy [Effect of presowing

seed treatment on the electromagnetic field of the microwave range on the structural and functional state of maize seedlings]. Mezhdunarodnyi Nauchno–issledovatel'skii zhurnal [International Research Journal], 2016, no.4 (46), Part. 5, pp. 32 – 35. (In Russian)

Amme S., Rutten T., Melzer M., Sonsmann G., Vissers J.P., Schlesier B., Mock H.P. A proteome approach defines protective functions of tobacco leaf trichomes. Proteomics, 2005, no. 5, pp. 2508 – 2518

Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, 1970, no. 227 (5259), pp. 680 – 685

Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with the Folin phenol Reagent. Journal of Biological Chemistry, 1951, no. 193, pp. 265 – 275

Software for NMR. Available at: acdlabs.com (Accessed 15.01.2012)

Padutov V.E., Baranov O.Iu., Voropaev E.V. Metody molekuliarno–geneticheskogo analiza [Methods of molecular genetic analysis]. Minsk, Iunipol Pabl., 2007, 176 p. (In Russian)

Kopach O.V., Pushkina N.V., Kuzovkova A.A., Karpovich V.A. Vozdeistvie elektromagnitnogo polia sverkhvysokikh chastot nizkogo urovnia moshchnosti na biosintez biologicheski aktivnykh veshchestv v kletochnykh kul'turakh Silybum marianum L. [Effect of electromagnetic field of ultra–high frequency of low power on the biosynthesis of biologically active substances in cell cultures of Silybum marianum L]. Vestsі Natsyianal'nai akademіі navuk Belarusі. Seryia biialagichnykh navukiu [Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series], 2015, no. 2, pp. 5 – 8 (In Russian)

Kovzunova O.V., Pushkina N.V., Azizbekian S.G. In vitro kul'tury Silybum marianum (L.) kak potentsial'nyi istochnik tselevykh BAV [In vitro planting of Silybum marianum (L.) as a potential source of target BAS]. Voprosy biologicheskoi, meditsinskoi i farmatsevticheskoi khimii [Problems of Biological, Medical, and Pharmaceutical Chemistry], 2017, Vol. 20, no. 7, pp. 3 – 6 (In Russian)