Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hiệu quả của quá trình hình thành chồi trực tiếp và gián tiếp, tạo hình phân tử, sản xuất chất chuyển hóa thứ cấp và hoạt tính chống oxy hóa của cây Ceropegia santapaui được nhân giống mô
Tóm tắt
Ceropegia đã trở nên quan trọng đáng kể nhờ vào các đặc tính dược liệu, củ ăn được và hoa cảnh của nó. Mục tiêu của nghiên cứu này là tối ưu hóa quá trình hình thành chồi trực tiếp (DSO), hình thành chồi gián tiếp (ISO) và tái sinh cây của loài cây dược liệu đang bị đe dọa Ceropegia santapaui, tiếp theo là phân tích trạng thái di truyền và đặc điểm sinh hóa của các cây con được nhân giống mô. Để tối ưu hóa, nút mầm lá mầm và lá mầm đã được sử dụng làm nguồn mô trong DSO và ISO tương ứng. Tỷ lệ tái sinh cao nhất (88,0%) cho DSO với 8,1 ± 0,6 chồi mỗi mô đã được thu được từ các nút mầm lá mầm nuôi cấy trên môi trường Murashige và Skoog (MS) chứa 2,0 mg L−1 2iP. Phản ứng tốt nhất cho việc kích thích và gia tăng callus đã đạt được với 1,5 mg L−1 PR (picloram) trong đó 97,5% các nền văn hóa đã sản xuất trung bình 913 ± 10,9 mg (trọng lượng tươi) callus. Tỷ lệ hình thành chồi cao nhất (92,5%) với trung bình 19,7 ± 0,3 chồi trong ISO đã được thu được khi callus được chuyển đến môi trường MS bổ sung 2,5 mg L−1 BAP và 0,4 mg L−1 IBA. Các chồi tái sinh đã được rễ tốt nhất trong môi trường MS nửa định lượng với 2,0 mg L−1 NAA. Các cây con đã thích nghi thành công về mặt hình thái không thể phân biệt được so với cây mẹ. Các cây con nhân giống mô đã trải qua phân tích DNA đa hình hóa ngẫu nhiên và các dấu hiệu (ISSR) cho thấy mẫu băng đồng nhất trong cây con thu được từ DSO tương tự như cây mẹ. Dấu vân tay ISSR của các cây thu được từ ISO cho thấy sự biến đổi thấp. Phương pháp tái sinh, bộ phận cây và hệ thống dung môi đã ảnh hưởng đáng kể đến mức tổng phenolic, flavonoid và khả năng chống oxy hóa. Phân tích hoạt tính chống oxy hóa của các mô khác nhau cho thấy hoạt tính chống oxy hóa cao hơn một cách đáng kể ở các mô thu được từ ISO so với các mô từ DSO và cây mẹ. Phân tích RP-HPLC của các cây con được nhân giống mô cho thấy sự hiện diện của ba hợp chất phenolic chính tương tự như các hợp chất được phát hiện trong cây mẹ. Tốc độ nhân giống nhanh, ổn định di truyền và các thông số sinh hóa đảm bảo hiệu quả của quy trình phát triển cho việc nhân giống cây dược liệu đang bị đe dọa này.
Từ khóa
#Ceropegia #tái sinh cây #hình thành chồi #di truyền #hoạt tính chống oxy hóaTài liệu tham khảo
Adibatti NA, Thirugnanasambantham P, Kuilothungan C (1991) A pyridine alkaloid from Ceropegia juncea. Phytochemistry 30:2449–2450
Ahmad N, Fazal H, Abbasi BH, Rashid M, Mahmood T, Fatima N (2010) Efficient regeneration and antioxidant potential in regenerated tissues of Piper nigrum L. Plant Cell Tiss Organ Cult 102:129–134
Alothman M, Bhat R, Karim AA (2009) Antioxidant capacity and phenolic content of selected tropical fruits from Malaysia, extracted with different solvents. Food Chem 115:785–788
Amoo SO, Van Staden J (2012) Influence of plant growth regulators on shoot proliferation and secondary metabolite production in micropropagated Huernia hystrix. Plant Cell Tiss Organ Cult. doi:10.1007/s11240-012-0230-x
Amoo SO, Finnie JF, Van Staden J (2009) In vitro propagation of Huernia hystrix: an endangered medicinal and ornamental succulent. Plant Cell Tiss Organ Cult 96:273–278
Amoo SO, Aremu AO, Van Staden J (2012) In vitro plant regeneration, secondary metabolite production and antioxidant activity of micropropagated Aloe arborescens Mill. Plant Cell Tiss Organ Cult 111:345–358
Baskaran P, Jayabalan N (2005) An efficient micropropagation system for Eclipta alba—a valuable medicinal herb. In Vitro Cell Dev Biol Plant 41:532–539
Beena MR, Martin KP, Kirti PB, Hariharan M (2003) Rapid in vitro propagation of medicinally important Ceropegia candelabrum. Plant Cell Tiss Organ Cult 72:285–289
Benzie IF, Strain JJ (1996) Ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of antioxidant power: the FRAP assay. Anal Biochem 239:70–76
Bhatia R, Singh KP, Jhang T, Sharma TR (2009) Assessment of clonal fidelity of micropropagated gerbera plants by ISSR markers. Sci Hortic 119:208–211
Bhatia R, Singh KP, Sharma TR, Jhang T (2011) Evaluation of the genetic fidelity of in vitro propagated gerbera (Gerbera jamesonii Bolus) using DNA-based markers. Plant Cell Tiss Organ Cult 104:131–135
Brand-Williams W, Cuvelier ME, Berset C (1995) Use of free radical method to evaluate antioxidant activity. Lebensm Wiss Technol 28:25–30
Bruyns PV (2003) Three new succulent species of Apocynaceae (Asclepiadoideae) from southern Africa. Kew Bull 58:427–435
Chandore AN, Nimbalkar MS, Gurav RV, Bapat VA, Yadav SR (2010) An efficient micropropagation protocol for multiplication and restoration of Ceropegia fantastica Sedgw: a critically endangered plant species. Curr Sci 99:1593–1596
Chang C, Yang M, Wen H, Chern J (2002) Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colorimetric methods. J Food Drug Anal 10:178–182
Chavan JJ, Nimbalkar MS, Adsul AA, Kambale SS, Gaikwad NB, Dixit GB, Gurav RV, Bapat VA, Yadav SR (2011a) Micropropagation and in vitro flowering of endemic and endangered plant Ceropegia attenuata Hook. J Plant Biochem Biotechnol 20:276–282
Chavan JJ, Nimbalkar MS, Gaikwad NB, Dixit GB, Yadav SR (2011b) In vitro propagation of Ceropegia spiralis wight-an endemic and rare potential ornamental plant of peninsular India. Proc Nat Acad Sci India Sect B 81:120–126
Chavan JJ, Jagtap UB, Gaikwad NB, Dixit GB, Bapat VA (2012) Total phenolics, flavonoids and antioxidant activity of Saptarangi (Salacia chinensis L.) fruit pulp. J Plant Biochem Biotechnol. doi:10.1007/s13562-012-0169-3
Devarumath RM, Nandy S, Rani V, Marimuthu S, Muraleedharan N (2002) RAPD, ISSR and RFLP fingerprints as useful markers to evaluate genetic integrity of micropropagated plants of three diploid and triploid elite tea clones representing Camellia sinensis (China type) and C. assamica ssp. assamica (Assam-India type). Plant Cell Rep 21:166–173
Dinis T, Madeira V, Almeida T (1994) Action of phenolic derivatives (acetaminophen, salicylate and 5-aminosalicylate) as inhibitors of membrane lipid peroxidation and peroxyl radical scavengers. Arch Biochem Biophys 315:161–165
Doyle JJ, Doyle JL (1990) Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus 12:13–15
Fitch MM, Moore PH (1990) Comparison of 2,4-d and picloram for selection of long-term totipotent green callus cultures of sugarcane. Plant Cell Tiss Organ Cult 20:157–163
Ganesan M, Jayabalan N (2006) Influence of cytokinins, auxins and polyamines on in vitro mass multiplication of cotton (Gossypium hirsutum L. cv. SVPR2). Indian J Exp Biol 44:506–513
Ghatge SR (2007) In vitro cultural studies in medicinal plants viz. Hemidesmus indicus (L.) Schult and Rubia cordifolia L. Ph.D. thesis, submitted to Shivaji University, Kolhapur
Giridhar P, Gururaj HB, Ravishankar GA (2005) In vitro aerial part multiplication through aerial part tip cultures of Decalepis hamiltonii wight & Arn., a threatened plant endemic to southern India. In Vitro Cell Dev Biol Plant 41:77–80
Goto S, Thakur RC, Ishii K (1998) Determination of genetic stability in long-term micropropagated shoots of Pinus thunbergii Parl. using RAPD markers. Plant Cell Rep 18:193–197
Harris GG, Brannan RG (2009) A preliminary evaluation of antioxidant compounds, reducing potential and radical scavenging of pawpaw (Asimina tribloba) fruit pulp from different stages of ripeness. LWTFood Sci Technol 42:275–279
Hodgkiss RJ (2004) http://www.succulent-plant.com/ceropg.html
Hossain MA, Rahman SMM (2011) Total phenolics, flavonoids and antioxidant activity of tropical fruit pineapple. Food Res Int 44:672–676
Jagtap UB, Waghmare SR, Lokhande VH, Suprasanna P, Bapat VA (2011) Preparation and evaluation of antioxidant capacity of jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lam.) wine and its protective role against radiation induced DNA damage. Ind Crop Prod 34:1595–1601
Jain SK, Defillips RA (1991) Asclepiadaceae. In: Medicinal plants of India. Vol. 1. Algonac, India, pp.89–94
Joshi P, Dhawan V (2007) Assessment of genetic fidelity of micropropagated Swertia chirayita plantlets by ISSR marker assay. Biol Plantarum 51:22–26
Khare CP (2007) Indian medicinal plants. An illustrated dictionary. Springer, Berlin, pp 139–140
Komalavalli N, Rao MV (2000) In vitro micropropagation of Gymnema sylvestre—a multipurpose medicinal plant. Plant Cell Tiss Organ Cult 61:97–105
Loganayaki N, Siddhuraju P, Manian S (2011) Antioxidant activity and free radical scavenging capacity of phenolic extracts from Helicteres isora L and Ceiba pentandra L. J Food Sci Technol. doi:10.1007/s13197-011-0389-x
Luciani GF, Mary AK, Pellegrini C, Curvetto NR (2006) Effects of explants and growth regulators in garlic callus formation and plant regeneration. Plant Cell Tiss Organ Cult 87:139–143
Mabberly DJ (1987) The plant book. Cambridge University Press, Cambridge, pp 114–115
Martin KP (2003) Rapid in vitro multiplication and ex vitro rooting of Routela aquatica Lour; a rare rhoeophytic woody medicinal plant. Plant Cell Rep 21:415–420
Martins M, Sarmento D, Oliveira M (2004) Genetic stability of micropropagated almond plantlets, as assessed by RAPD and ISSR markers. Plant Cell Rep 23:492–496
McNew R (2002) http://www.shoalcreeksucculents.com
Murthy KSR, Kondamudi R, Vijayalakshmi V (2010) Micropropagation of an endangered medicinal plant Ceropegia spiralis Wight. J Agricult Tech 6:179–191
Murthy KSR, Kondamudi R, Reddy MC, Karuppusamy S, Pullaiah T (2012) Check-list and conservation strategies of the genus Ceropegia in India. Int J Biodivers Conserv 4:304–315
Nadkarni KM (1976) Indian materia medica. Popular Prakashan, Bombay, pp 303–304
Nikam TD, Savant RS (2009) Multiple shoot regeneration and alkaloid cerpegin accumulation in callus culture of Ceropegia juncea Roxb. Physiol Mol Biol Plants 15:71–77
Paixao N, Pereira V, Marques JC, Camara JS (2008) Quantification of polyphenols with potential antioxidant properties in wines using reverse phase HPLC. J Sep Sci 31:2189–2198
Patil VM (1998) Micropropagation studies in Ceropegia spp. In Vitro Cell Dev Biol Plant 34:240–243
Phulwaria M, Shekhawat NS, Rathore JS, Singh RP (2013) An efficient in vitro regeneration and ex vitro rooting of Ceropegia bulbosa Roxb.—a threatened and pharmaceutical important plant of Indian Thar Desert. Ind Crop Prod 42:25–29
Prasad PJN, Chakradhar T, Pullaiah T (2004) Micropropagation of Cryptolepis buchanani Roem and Schult. Taiwania 49:57–65
Reynolds S (2006) http://www.sagereynolds.com/cero/clist.com
Rossi F, Baraldi R, Facini O, Lereari B (1993) Photomorphogenic effects on in vitro rooting of Prunus roostock GF 655-2. Plant Cell Tiss Organ Cult 32:145–151
Singleton VL, Rossi JA (1965) Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. Am J Enol Viticult 16:144–158
Socorro O, Tarrega I, Rivas F (1998) Essential oils from wild and micropropagated plants of Origanum bastetanum. Phytochemistry 48:1347–1349
Sukumar E, Gopal RH, Rao RB, Viswanathan S, Thirugnanasambantham P, Vijayasekaran V (1995) Pharmacological actions of cerpegin, a novel pyridine alkaloid from Ceropegia juncea. Fitoterapia 66:403–406
Surveswaran S, Cai YZ, Xing J, Corke H, Sun M (2010) Antioxidant properties and principal phenolic phytochemicals of Indian medicinal plants from Asclepiadoideae and Periplocoideae. Nat Prod Res 24:206–221
Swarnkar S, Katewa SS (2008) Ethnobotanical observation on tuberous plants from tribal area of Rajasthan (India). Ethnobot Leafl 12:647–666
Ugraiah A, Sreelatha V, Krishna-Reddy PV, Rajasekhar K, Sandhya-Rani S, Karuppusamy S, Pullaiah T (2011) In vitro shoot multiplication and conservation of Caralluma bhupenderiana Sarkaria—an endangered medicinal plant from South India. Afr J Biotechnol 10:9328–9336
Vasil I (2008) A history of plant biotechnology: from the cell theory of Schleiden and Schwann to biotech crops. Plant Cell Rep 27:1423–1440
Williams JGK, Kubelik AR, Livak KJ, Rafalski JA, Tingey SV (1990) DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucl Acid Res 18:6531–6535
Xanthopoulou MN, Fragopoulou E, Kalathara K, Nomikos T, Karantonis HC, Antonopoulou S (2010) Antioxidant and anti-inflammatory activity of red and white wine extracts. Food Chem 120:665–672
Yadav SR, Kamble MY (2008) Threatened Ceropegias of the Western Ghats and strategies for their conservation. In: Rawant G.S. (Ed). Special habitats and threatened plants of India. ENVIS Bulletin Wildlife and protected Areas, Wildlife Institute of India: Deharadun, India, 11:123–134
Yamaguchi R, Tatsumi MA, Kato K, Yoshimitsu U (1988) Effect of metal salts and fructose on the autoxidation of methyl linoleate in emulsions. Agric Biol Chem 52:849–850
Yan MM, Xu C, Kim CH, Um YC, Bah AA, Guo DP (2009) Effects of explant type, culture media and growth regulators on callus induction and plant regeneration of Chinese jiaotou (Allium chinense). Sci Hortic 123:124–128
Zietkiewicz E, Rafalski A, Labuda D (1994) Genome fingerprinting by simple sequence repeat (SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification. Genomics 20:176–183