Макарова Д.В. Ультраструктура клеток культур Panax ginseng и Panaxjaponicus var. repens
Женьшень является растением-продуцентом ценных вторичных метаболитов. В связи с резким сокращением природных запасов женьшеня во многих странах было начато его культивирование. Использование культур клеток обеспечивает получение экологически чистой продукции в гораздо больших объемах, по сравнению с интактными растениями. Специфичными для женьшеня являются тритерпеновые гликозиды даммаранового ряда, т.н. гинзенозиды. Изучение внутриклеточной локализации гинзенозидов в культуре с помощью ТЭМ является актуальной научной задачей. В связи с нашим предположением о том, что гинзенозиды являются электронноплотными соединениями, целью данной работы было проанализировать локализацию вторичных метаболитов в клетках культуры Рапах ginsengи Рапах japonicus, и соотнести данные химического анализа по содержанию гинзенозидов с ультраструктурой клеток культуры в зависимости от фазы цикла выращивания. В качестве объектов использовали культуры клеток Рапах ginsengлинии L-1 и Рапах japonicusvar. repens№62. Культуры выращивались на модифицированной среде Мурасиге и Скуга, цикл выращивания 21 день. Рост и физиологическое состояние клеток оценивали по изменению веса сухой и сырой биомассы и жизнеспособности. Анализ гинзенозидов проводили с помощью метода высокоэффективной жидкостной хроматографии высокого давления. Для изучения ультраструктуры использовали трансмиссионную электронную микроскопию. Ультратонкие срезы изготовлены алмазным ножом на ультратоме LKB Ultratome V и смонтированы на медных сеточках, контрастированы цитратом свинца. Результаты: В культуре клеток P. japonicusна среде
с НУК синтезируется большое количество вторичных соединений – гинзенозидов, представленных 7 индивидуальными классами. В культуре клеток P. ginsengна среде с 2,4-Д синтез гинзенозидов очень низок, синтезируются только гинзенозиды Rg-группы. В клетках P. japonicusуже на 7 сутки находится большое количество осмиофильных соединений, липидных капель. Для обеих культур отмечено множество пластид, в которых содержатся темные, электронноплотные включения, лейкопласты располагаются рядом с ядром. Это может свидетельствовать об участии пластид в синтезе вторичных соединений. В целом, структура клеток характерна для синтетически активных клеток. К 14 суткам в клетках женьшеня настоящего начали образовываться крупные вакуоли с электронноплотным, осмиофильным содержимым, что может свидетельствовать о том, что культура находится в фазе замедления роста или стационара, а вакуоли являются местом депонирования вторичных соединений. В клетках женьшеня японского вакуоли еще мелкие, многочисленные. Клетки имеют активные ядра, но в цитоплазме уже практически не наблюдали плотных включений и липидных капель. Мелкие вакуоли сплошь заполнены темным содержимым, что также свидетельствует о процессах депонирования вторичных соединений, которые начались в клетке. К 21 суткам в культуре P. ginsengможно наблюдать явные процессы деградации содержимого клеток. Клетки культуры женьшеня японского обладают признаками синтетически активных клеток, клетки с признаками деградации встречались редко. Большая часть темных осмиофильных включений находится именно в вакуолях, что позволяет предположить ведущую роль вакуолей в депонировании вторичных соединений.
Загрузка ...