Влияние экзогенного глутатиона на регенерационный потенциал каллусных тканей Taraxacum kok-saghyz L.E. Rodin

  • Л.Ю. Мартиросян ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН; ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологиии, Москва, Россия https://orcid.org/0000-0001-8825-2381
  • Н.А. Рубцова ФГБУН Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия https://orcid.org/0000-0001-8665-2162
  • Л.А. Смурова ФГБУН Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия
  • Ю.Ц. Мартиросян ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук, Москва, Россия; ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологиии, Москва, Россия https://orcid.org/0000-0001-8825-2381
  • К.М. Зинатуллина ФГБУН Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия https://orcid.org/0000-0002-2766-0522
  • А.В. Лобанов ФГБУН Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия https://orcid.org/0000-0003-4205-7630
  • О.Т. Касаикина ФГБУН Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия https://orcid.org/0000-0002-5519-3343
Ключевые слова: Taraxacum kok-saghyz L.E. Rodin, каллус кок-сагыза, глутатион, гидроксикоричные кислоты, стимулирование роста, натуральный каучук

Аннотация

Изучено влияние экзогенного глутатиона, добавленного в различных концентрациях в питательную среду, на прирост массы каллусных тканей и повышение регенерационного потенциала кок-сагыза Taraxacum kok-saghyz L.E. Rodin, перспективного отечественного источника натурального каучука. Показано, что имеет место оптимальная концентрация добавленного глутатиона (1мМ), выше которой не наблюдается ускорение роста и приращение массы. Добавка глутатиона в питательную среду стимулирует образование гидроксикоричных кислот, тогда как концентрация эндогенного глутатиона даже при высоких добавках, близка к его концентрации в контрольных образцах.

Литература

Van Beilen, J.B. & Poirier, Y (2007). Guayule and Russian Dandelion as Alternative Sources of Natural Rubber. Critical Reviews in Biotechnology. 27(4): 217–31. https://doi.org/10.1080/07388550701775927.

Amerik A.Yu., Martirosyan L.Yu., Martirosyan V.V., & Martirosyan Yu.Ts. (2022) Parthenium argentatum A. Gray, Taraxacum kok-saghyz L.E. Rodin and Scorzonera tau-saghyz Lipsch. et Bosse as alternative sources of natural rubber: Do we need them? Agricultural Biology, 57(1), 3–26. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2022.1.3rus

Wahler, D., Gronover, C.S., Richter, C., Foucu, F.; Twyman, R.M.; Moerschbacher, B.M.; Fischer, R., Muth, J., & Prufer, D. (2009). Polyphenoloxidase Silencing Affects Latex Coagulation in Taraxacum Species. Plant Physiology. 151(1), 334–46. https://doi.org/10.1104/pp.109.138743.

Fehér A. (2019) Callus, Dedifferentiation, Totipotency, Somatic Embryogenesis: What These Terms Mean in the Era of Molecular Plant Biology? Front. Plant Sci., 26 | https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00536.

Cairns, N.G., Pasternak, M., Wachter, A., Cobbett, C.S., & Meyer, A.J. (2006). Maturation of arabidopsis seeds is dependent on glutathione biosynthesis within the embryo. Plant physiology, 141(2), 446–455; https://doi.org/10.1104/pp.106.077982

Szalai G, Kellős T, Galiba G, & Kocsy G.(2009) Glutathione as an antioxidant and regulatory molecule in plants under abiotic stress conditions. Plant Growth Regul. 28, 66–80. https://doi.org/10.1007/s00344-008-9075-2.

Zinatullina, K.M., Kasaikina, O.T., Motyakin, M.V., Ionova, I.S., Degtyarev, E.N., & Khrameeva, N.P (2020). Features of radical formation in the reactions of thiols with hydrogen peroxide. Russ. Chem. Bull. 69(10) 1865–1870. https://doi.org/10.1007/s11172-020-2971-8

Zinatullina, K.M., Khrameeva N.P., & Kasaikina O.T. (2018). Interaction of natural thiols and catecholamines with reactive oxygen species. Bulgarian Chemical Communications. 50, Special Issue C. 25–29.

Zinnatullina K.M., Kasaikina O.T., Khrameeva N.P., Turkina M.I., & Kononikhin A.S. (2021) Interaction of glutathione with resveratrol in the presence of hydrogen peroxide. Kinetic model. Kinetics and Catalysis. 62(2). 198–207; https://doi.org/10.1134/S0023158421020130.

Kasaikina O.T., Zinatullina K.M., Kancheva V.D., Slavova-Kasakova A., & Loshadkin D. (2022). Effect of Lipophilic and Hydrophilic Thiols on the Lipid Oxidation In Lipid Oxidation in Food and Biological Systems. – Springer, Cham. 185–200. https://doi.org/10.1007/978-3-030-87222-9_8

Sies H. (2017) Hydrogen peroxide as a central redox signaling molecule in physiological oxidative stress: Oxidative eustress. Redox Biol 11. 613–619.

Winterbourn C.C. & Hampton M.B. (2008) Thiol chemistry and specificity in redox signaling. Free Radic Biol Med 45, 549–61.

Yu C.W., Murphy T.M., & Lin C.H. (2003). Hydrogen peroxide-induces chilling tolerance in mung beans mediated through ABA-independent glutathione accumulation. Funct Plant Biol. 30:955–963. https://doi.org/10.1071/FP03091.

Zagorchev L, Seal C.E., Kranner I., & Odjakova M.A. (2013). Central role for thiols in plant tolerance to abiotic stress. Int. J. Mol. Sci. 14. 7405–7432. https://doi.org/10.3390/ijms14047405.

Rubtsova N.A., Lobanov A.V., Martirosyan L.Yu., Martirosyan Yu.Ts., & Kasaikina O.T. (2021). Dynamics of glutathione and horseradish peroxidase in the roots of Armoracia rusticana as a reaction to the illumination of the leaves with blue or red LED light during the day. Proceedings of the XXVI Annual Scientific Conference of the FITC HF RAS, section "Dynamics of chemical and biological processes" Moscow, 167–171.

Kurkin V.A. & Aznagulova A.V. (2017). Phytochemical study of the aboveground part of the medicinal dandelion. Chemistry of plant raw materials (1), 99–105. https://doi.org/10.14258/jcprm.2017011027.

Aznagulova A.V. (2016). Pharmacognostic study of medicinal dandelion (Taraxacum officinale wigg.) (PhD dissertation). Samara.

Nomura K., Matsumoto S., Masuda K., & Inoue M. (1998). Reduced glutathione promotes callus growth and shoot development in a shoot tip culture of apple root stock M26. Plant Cell Rep. 17(8): 597–600. https://doi.org/10.1007/s002990050449.

Al-Mayahi. A.M.W., Jafar O.N., & Mohsen K.А. (2020) Effect of glutathione (GSH) on Date palm (Phoenix dactylifera L.) micropropagation. FOLIA ECOLOGICA 47(1), https://doi.org/10.2478/foecol-2020-0008.

Опубликован
2022-06-06
Как цитировать
Мартиросян, Л., Рубцова, Н., Смурова, Л., Мартиросян, Ю., Зинатуллина, К., Лобанов, А., & Касаикина, О. (2022). Влияние экзогенного глутатиона на регенерационный потенциал каллусных тканей Taraxacum kok-saghyz L.E. Rodin . Химическая безопасность, 6(1), 198 - 207. https://doi.org/10.25514/CHS.2022.1.21014
Раздел
Импортозамещение в области химических и биологических технологий