Штамм каллусной культуры клеток растения змееголовник дланевидный (Dracocephalum palmatum Steph. ex Willd.) под обозначением NEFU Dpalm-1 в условиях in vitro для получения биомассы клеток
STRAIN OF A CALLUS CELL CULTURE OF THE DRAGONHEAD PLANT (DRACOCEPHALUM PALMATUM STEPH. EX WILLD.) DESIGNATED NEFU DPALM-1 IN VITRO FOR PRODUCING A CELL BIOMASS

Dracocephalum palmatum
Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к культивированию штамма каллусных культур клеток растения змееголовника дланевидного (Steph.), и может быть использовано для получения биомассы каллусных клеток.
Dracocephalum palmatum
in vitro,
Штамм NEFU Dpalm-1 каллусных культур змееголовника дланевидного (Steph. ex Willd.), полученный в условиях  идентифицирован и депонирован во Всероссийской коллекции культивируемых клеток высших растений (ВККК ВР) при Учреждении РАН Институт физиологии растений РАН, регистрационный номер 101.
Dracocephalum palmatum
Заявленное изобретение позволяет получить штамм каллусной культуры клеток змееголовника дланевидного (Steph. ex Willd.) из первичных каллусов листового происхождения. При этом получаемый штамм каллусной культуры клеток характеризуется стабильными ростовыми параметрами и может быть использован в фармацевтической промышленности для получения сырья, содержащего ценные биологически активные соединения (флавоноиды, фенольные соединения). Кроме того, для культивирования штамма каллусной культуры клеток отсутствует сезонная зависимость.
Культура клеток высших растений может служить альтернативным способом изготовления фитосырья для медицины, ветеринарии, парфюмерии и пищевой промышленности.
in vitro
В ряде случаев биомасса клеток  превосходит по свойствам полученную от природного или плантационного растения. Культура клеток также оказывается незаменимой в том случае, когда необходимо произвести сырье редких, исчезающих или тропических видов лекарственных растений (см. Решетников В.Н., Спиридович Е.В., Фоменко Т.И., Носов А.М. Растительная биотехнология - способ рационального использования биосинтетического потенциала в журнале Инженерный журнал: наука и инновации, издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва), 2014, № 5 (135), С. 21-25).
Змееголовник дланевидный используют в тибетской медицине, якутской народной медицине, настой из надземной части и цветков применяют при язвенной болезни желудка, а в Средней Азии - при сердечной недостаточности, астении, болезнях желудка и как потогонное средство.
Dracocephalum
Dracocephalum palmatum
Известно, что на основе химических и спектральных работ из частей змееголовника дланевидного было выделено 23 соединения (фенилпропаноиды, кумарины, флавоноиды и тритерпены), среди которых впервые в роду  было обнаружено восемь соединений: сальвианоловая кислота B, кафтаровая кислота, цихоровая кислота, умбеллиферон, эскулетин, апигенин-7-O-β-D-глюкуронопиранозид, изорхоифолин и лютеолин-4'-O-β-D-глюкопиранозид (см. Olennikov D.N., Chirikova N.K., Okhlopkova Z.M., Zulfugarov I.S. Chemical composition and antioxidant activity of Tánara Ótó (Stephan), a medicinal plant used by the North-Yakutian nomads. Molecules. 2013 Nov 14; 18(11):14105-21).
Dracocephalum palmatum
in vitro
Известен способ получения каллусной культуры змееголовника дланевидного ((Steph.)) в условиях  (см. RU №2718253, кл. C12N 5/04, опубл. 31.03.2020).
D. palmatum
При этом в открытых источниках технические решения в области культивирования клеток  (Steph.) не выявлены.
Dracocephalum palmatum
Задачей настоящего изобретения является получение штамма каллусной культуры клеток змееголовника дланевидного (Steph. ex Willd.) с характерными морфологическими и ростовыми качествами и отсутствием сезонной зависимости их получения.
Dracocephalum palmatum
in vitro
Поставленная задача решена тем, что получен штамм каллусных культур клетокSteph. ex Willd. в условиях .
Dracocephalum palmatum
in vitro
Анализ признаков заявленного решения свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна», штамм каллусных культур клеток змееголовника дланевидного (Steph. ex Willd.) впервые получен в условиях .
Совокупность существенных признаков обеспечивает решение заявленной технической задачи, включая оптимизацию питательной среды, стабилизацию ростовых параметров и морфологических характеристик.
Dracocephalum palmatum
Штамм NEFU Dpalm-1 каллусной культуры клеток змееголовника дланевидного (Steph. ex Willd) идентифицирован и депонирован во Всероссийской коллекции культивируемых клеток высших растений (ВККК ВР) при Учреждении РАН Институт физиологии растений РАН, 127276, Москва, ул. Ботаническая, 35, регистрационный номер 101.
in vitro
Dracocephalum palmatum
Предлагаемое изобретение состоит в том, что за основу взяты 30-дневные первичные каллусы листового происхождения, индуцированные из асептических проростков , полученных из семян северо-восточной популяции (Оймяконский район Республики Саха (Якутия) («Полюс Холода»)) змееголовника дланевидного (Steph. ex Willd.).
D.palmatum
Заявленное решение иллюстрируется чертежом, где на фигуре показана графическая схема динамики роста каллусной культуры клеток  при выращивании в стеклянных чашках Петри диаметром 90 мм (см. фигуру).
Для получения первичного каллуса в качестве экспланта были использованы листья, полученные из стерильных проростков растения. Листовые экспланты, полученные из проростков, помещают в питательную среду Мурасиге-Скуга (МС) c кинетином в концентрации 1 мг/л, 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислотой (2,4-Д) в концентрации 1 мг/л на стеклянные чашки Петри. При этом культивирование растений проводят в темноте, при температуре 26±1°С, влажности помещения 70±5%, цикл субкультивирования составляет 4 недели. Через 4 недели культивирования первичные каллусные культуры пересаживают на другую питательную среду. Состав питательной среды представлен в таблице 1.
Dracocephalum palmatum
Таким образом, получен штамм каллусной культуры клеток змееголовника дланевидного (Steph. ex Willd.) из первичных каллусов листового происхождения. В процессе культивирования определены ростовые и морфологические характеристики. Полученные данные позволяют отнести штамм к хорошо растущим каллусным культурам клеток высших растений (см. кривую роста на фигуре и параметры роста в таблице 2).
Культивирование проводили в темноте, при 26±1°С, влажности помещения 70±5%, в стеклянных чашках Петри с диаметром 90 мм. При этом цикл субкультивирования составлял 30 суток. При пересеве каллусной культуры использовали ¼ полученной биомассы.
Dracocephalum palmatum
Штамм каллусной культуры клеток змееголовника дланевидного (Steph. ex Willd.) обладает следующими признаками: среднеплотный, неоднородный, оводненный, неморфогенный, беловатый каллус со светло бежевым оттенком и с темными участками. Содержит паренхимные небольшие клетки округлой формы.
Dracocephalum palmatum
Таким образом, заявленное решение позволяет получить штамм каллусной культуры клеток из первичных каллусов листового происхождения. При этом штамм каллусной культуры клеток змееголовника дланевидного (Steph. ex Willd.) характеризуется стабильными ростовыми параметрами с отсутствием сезонной зависимости при культивировании.
Таблица 1
Состав питательной среды
Компоненты
Содержание, в мг/л
NH<sub>4</sub>NO<sub>3</sub>
33000
KNO<sub>3</sub>
38000
CaCl<sub>2</sub>x2H<sub>2</sub>O
8800
MgSO<sub>4</sub>x7H<sub>2</sub>O
7400
KH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>
3400
KI
166
H<sub>3</sub>BO<sub>3 </sub>
1240
MnSO<sub>4</sub>x4H<sub>2</sub>O
4460
ZnSO<sub>4</sub>x7H<sub>2</sub>O
1720
Na<sub>2</sub>MoO<sub>4</sub>x2H<sub>2</sub>O
50
CuSO<sub>4</sub>x5H<sub>2</sub>O
5
CoCl<sub>2</sub>x6H<sub>2</sub>O
5
FeSO<sub>4</sub>x7H<sub>2</sub>O
5560
Na-ЭДТА
7460
Мезоинозит
100
Гидролизат казеина
500
Тиамин
100
Пиридоксин
100
Никотиновая кислота
100
Сахароза
30000
2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота
1
6-бензиламинопурин
1
1-нафтилуксусная кислота
1
Вода
1000 мл
Агар
12000
Таблица 2
Dracocephalum palmatum
Ростовые характеристики каллусных культур змееголовника дланевидного (Steph. ex Willd.)
Показатель
I (индекс скорости роста)
μ, сут (удельная скорость роста)
М мах (увеличение веса) в г
Сырая биомасса
11,91
0,15
5,11
Сухая биомасса
20,10
0,01
0,37