PHOTOHETEROTROPHIC CALLUS CULTURE FICUS ELASTICA. THE FORMATION OF POLYISOPRENE SYNTHESIS ABILITY
https://doi.org/10.1234/XXXX-XXXX-2009-1-31-35
Abstract
The ability to synthesize polyisoprene was studied for lines of photoheterotrophic callus culture Ficus elastica, which result from the selection and prolonged cultivation of the culture in light in media containing 1% sucrose in the presence of 0,5 and 0,05 mg/l BAP and in the absence of the hormone. Results of microscopic studies show that the F. elastica lines are able to synthesize polyisoprene typical of intact plants. The substantial accumulation of polyisoprene was observed for the culture grown in the BAP-free media. Moreover, for some lines considered, tracheide structures were shown to be present in tissues. The formation the tracheide structures correlates directly with the polyisoprene synthesis. We conclude that the changes in the BAP content in the cultivation medium and selection allow the culture exhibiting a certain functional specificity to be prepared. Under optimum cultivation conditions, the culture develops toward the intensification the polyisoprene synthesis.
References
1. Бутенко Р.Г. 1975. Экспериментальный морфогенез и дифференциация в культуре клеток растений // 35-е Тимирязевские чтения. М.
2. Бутенко Р.Г. 1999. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнология на их основе. М.
3. Гусев М.В., Маркарова Е.Н., Кольчугина И. Б., Колганова Т. В., Веселовский В.А. 1989. Содержание хлорофилла, фотосинтез и длительное послесвечение фотогетеротрофной культуры ткани растений-каучуконосов // Физиол. и биохим. культ. растений. 21. № 4. 321—328.
4. Данилова Н.Ф., Козубов Н.Г. 1980. Атлас ультраструктуры растительных тканей. Петрозаводск.
5. Кольчугина И.Б. 2002. Становление фототрофности в каллусной культуре Ficus elastica при изменении внешних факторов культивирования: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. М.
6. Кольчугина И. Б., Макарова Е. Н. 2007. Получение протопластов из тканей каллусной культуры Ficus elastica, различающихся по цитокининовой активности. Роль цитокининов в формировании протопластов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Биология. № 3. 9—12.
7. Кольчугина И.Б., Маркарова Е.Н., Гусев М.В. 1996. Содержание цитокининов в каллусных тканях разных штаммов Ficus elastica, растущих на средах, различающихся по количеству 6-бензилами-нопурина // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Биология. № 2. 35—39.
8. Маркарова Е. Н., Кольчугина И. Б., 1998. Ультраструктура хлоропластов в каллусных культурах Ficus elastica, различающихся по активности цитокининов // Физиол. раст. 45. № 5. 659—663.
9. Маркарова Е. Н., Кольчугина И. Б., 2003. Возрастные изменения фотосинтеза и дыхания на протяжении цикла культивирования у штаммов каллусной культуры Ficus elastica с различной цитокининовой активностью // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Биология. № 1. 12—14.
10. Маркарова Е.Н., Ладыгина М.Е., Бу -хова И.Ф., Родова Н.А. 1983. Образование полиизопрена в культуре ткани каучуконосов // Тез. докл. IV Всесоюз. конф. “Культура клеток растений и биотехнология”. Кишинев.
11. Носов А.М. 1991. Регуляция синтеза вторичных соединений в культуре клеток растений // Биология культивируемых клеток и биотехнология растений. М.
12. Носов А.М. 1994. Функции вторичных метаболитов растений in vivo и in vitro // Физиол. раст. 41. № 6. 873—878.
13. Носов А.М. 1999. Культура клеток высших растений — уникальная система, модель, инструмент // Фи-зиол. раст. 46. 837—844.
14. Прокофьев А.А. 1948. Локализация, образование и состояние каучука в растениях. М.; Л.
15. Санадзе Г.А. 2004. Биогенный изопрен // Физиол. раст. 51. 810—825.
16. Фурст Г.Г. 1979. Методы анатомо-гистохимического исследования растительных тканей. М.
17. Archer B.L. 1980. 5.4.2 Polyisoprene // Encyclopedia of plant physiology new series. Vol. 8. Secondary plant products / Eds. E.A. Bell, B.V. Charlwood. Berlin.
18. Backhaus R.A. 1985. Rubber formation in plants — a mini-reviero // Isr. J. Bot. 34. N 2—4. 283—293.
19. Bondarev N.I., Suchanova M.A., Reshetnyak O.V., Nosov A.M. 2004. Steviol glycoside content in different organs of Stevia rebaudiana and its dynamics during ontogeny // Biol. Plant. 47. N 2. 261—264.
20. Chappell J. 1995. The biochemistry and molecular biology of isoprenoid metabolism // Plant Physiol. 107.N1. 1—6.
21. Estevez J.M., Cantero A., Reindl A., Reichler S., Leon P. 2001. 1- deoxy-d-xylulose-5-phosphate synthase, a limiting enzyme for plastidic isoprenoid biosynthesis in plants // J. Biol. Chem. 276. N 25. 22901—22909.
22. Heintze A., Gorlach J., Leuschner C., Hoppe P., Hagelstein P., Schulze-Siebert D., Schultz G. 1990. Plastidic isoprenoid synthesis during chloroplast development. Change from metabolic autonomy to a divison-of-labor stage // Plant. Physiol. 93. N 3. 1121—1127.
23. Kurz W.G.W. 1986. Biological and environmental factors of product synthesis, accumulation and biotransformation by plant cell cultures // N.Z.J. Technol. 2. N 2. 77—81.
24. Loreto F., Sharkey T.D. 1990. A gas-exchange study of photosynthesis and isoprene emission in Quercus rubra L. // Planta. 182. N 4. 523—531.
25. Murashige T., Skoog F.A. 1962. Revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures // Physiol. Plant. 15. N 3. 473—497.
26. Schulze-Siebert D., Schultz G. 1987. -carotene synthesis in isolated spinach chloroplasts. Its light linkage to photosynthetic carbon metabolism // Plant Physiol. 84. N 4. 1233—1237.
27. Schwender J., Seemann M., Lichten -thaler H.K., Rohmer M. 1996. Biosynthesis of isoprenoids (carotenoids, sterols, prenyl side-chains of chlorophylls and plastoquinone) via a novel pyruvate / glyceraldehyde-3-phosphate non-mevalonate pathway in the green alga Scenedesmus obliquus // Biochem. J. 316. N 1. 73—80.
28. Suri S.S., Ramawat K.G. 1995. In vitro hormonal regulation of laticifer differentiation in Calotropis procera // Ann. Bot. N 5. 75. 477—480.
Review
For citations:
Kolchugina I.B., Markarova E.N. PHOTOHETEROTROPHIC CALLUS CULTURE FICUS ELASTICA. THE FORMATION OF POLYISOPRENE SYNTHESIS ABILITY. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya. 2009;(1):31-35. (In Russ.) https://doi.org/10.1234/XXXX-XXXX-2009-1-31-35
Views:
226
Email this article 