Tế bào thực vật Arnebia euchroma (Royle) Johnst sản xuất chồi in vitro dưới sự tác động của Thidiazuron

In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant - Tập 41 - Trang 677-681 - 2005
Bo Jiang1,2, Ying-Gen Yang1, Yi-Ming Guo1, Zhong-Chen Guo1, Yong-Zhe Chen2
1Key Laboratory of Photosynthesis and Environmental Molecular Physiology, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
2School of Life Science, Shandong University, Jinan, China

Tóm tắt

Một hệ thống nhân giống in vitro hiệu quả đã được phát triển cho Arnebia euchroma, một loại cây thuốc truyền thống quan trọng của Trung Quốc. Nghiên cứu hiện tại đã sử dụng thidiazuron (TDZ) để kích thích sự hình thành tổ chức chồi trên các mẫu cotyledon và hypocotyl. Số lượng chồi tối đa đạt được trên môi trường Linsmaier và Skoog (LS) đã được sửa đổi, bổ sung 1,0 mgl−1 (4,5 μM) TDZ trong 12 ngày trên các mẫu cotyledon (8,6 chồi trên mỗi mẫu cotyledon). Các loại cytokinin khác (kinetin và 6-benzyladenine) và auxin (axit α-naphthaleneacetic) không mang lại hiệu quả trong việc kích thích tái sinh trên các mẫu cotyledon. Hiện tượng nâu hóa ở phần gốc của các chồi đã qua subculture có thể được giảm đáng kể khi chúng được nuôi cấy trên môi trường LS đã được sửa đổi, bổ sung 100 mgl−1 (33,3 μM) polyvinylpyrrolidone. Các chồi phát triển tốt đã hình thành rễ trên cùng một môi trường chứa 1,0 mgl−1 (4,9 μM) axit indole-3-butyric. Quy trình tái sinh hiệu quả được báo cáo ở đây cung cấp một phương tiện quan trọng để nhân giống vi mô loại cây này. Hơn nữa, quy trình này rất cần thiết cho việc cải tiến di truyền tương lai của cây thông qua các quy trình biến đổi gen.

Từ khóa

#Arnebia euchroma #thidiazuron #nhân giống in vitro #tái sinh cây trồng #cytokinin #auxin.

Tài liệu tham khảo

Andrade, L. B.; Echeverrigaray, S.; Fracaro, F.; Pauletti, G. F.; Rota, L. The effect of growth regulators on shoot propagation and rooting of common lavender (Lavandula vera DC). Plant Cell Tiss. Organ Cult. 56:79–83; 1999. Chen, X.; Oppenheim, J.; Zack Howard, O. M. Shikonin: a component of anti-inflammatory Chinese herbal medicine, selectively blocks chemokine binding to CC chemokinereceptor-1. Int. J. Immunopharmacol. 1:229–236; 2001. Du, J. Z.; Wang, J. X.; Sun, Y.; Cheng, G. E.; Zhao, Z. G. Factors to browning reaction of external implant during tissue culture in Brassica. J. Shanxi Agric. Sci. 32:29–32; 2004. Fukui, H.; Hasan, A. F. M. F.; Kyo, M. Formation and secretion of a unique quinone by hairy root cultures of Lithospernum erythrohizon. Phytochemistry 51:511–515; 1999. Ge, F.; Wang, X. D.; Wang, Y. C. Advances in studies on medicinal Radix Arnebiae Seu Lithospermi. Chin. Trad. Herbal Drugs 34:7–10; 2003. Harter, H. L. Critical values for Duncan’s Multiple Range test. Biometric 16:671–685; 1960. Hutchinson, M. J.; Murch, S. J.; Saxena, P. K. Morphoregulatory role of thidiazuron: evidence of the involvement of endogenous auxin in thidiazuron-induced somatic embryogenesis of geranium (Pelargonium x hortorum Bailey). J. Plant Physiol. 149:573–579; 1996. Ji, Q. L.; Wang, W. G. Asexual propagation of Arnebla euchroma Johnston and exploration of hereditary stability in regenerated plantlets. Plant Physiol. Commun. 37:499–502; 2001. Jiang, Y. L.; Song, J. D. Apoptotic induction of Xinjiang shikonin on human colorectal cancer CCL229 cell. Chin. J. Cancer 20:1355–1358; 2001. Kadota, M.; Niimi, Y. Effects of cytokinin types and their concentrations on shoot proliferation and hyperhydricity in in vitro pear cultivar shoots. Plant Cell. Tiss. Organ. Cult. 72:261–265; 2003. Li, Z. L.; Yang, S. Y. Reduction of abscisic acid and induction of sprouting in potato Solanum tuberosum L. by TDZ. J. Plant Growth Regul. 7:37–44; 1988. Linsmaier, E. M.; Skoog, F. Organic growth factor requirements of tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 18:100–127; 1965. Liu, C. Z.; Murch, S. J.; El-Demerdash, M.; Saxena, P. K. Regeneration of the Egyptian medicinal plant Artemisia judaica L. Plant Cell Rep. 21:525–530; 2003. Mizukami, H.; Konoshima, M.; Tabata, M. Effect of nutritional factors on shikonin derivative formation in Lithospermum erythrorhizon callus cultures. Phytochemistry 16:1183–1186; 1977. Mok, M. C.; Mok, D. W. S.; Armstrong, D. J.; Shudo, K.; Isogai, Y.; Okamoto, T. Cytokinin activity of N-phenyl-N′-1,2,3-thidiazol-5-yl urea (thidiazuron). Phytochemistry 21:1509–1511; 1982. Murch, S. J.; Choffe, K. L.; Victor, J. M. R.; Slimmon, T. Y. KrishnaRaj, S.; Saxena, P. K. Thidiazuron-induced plant regeneration from hypocotyl cultures of St. John’s wort (Hypericum perforatum cv ‘Anthos’). Plant Cell Rep. 19:576–581; 2000a. Murch, S. J.; KrishnaRaj, S.; Saxena, P. K. Phytomaceuticals: mass production, standardization, and conservation. Sci. Rev. Alternative Med. 4:39–43; 2000b. Murch, S. J.; Saxena, P. K. Modulation of mineral and fatty acid profiles during thidiazuron mediated somatic embryogenesis in peanuts (Arachis hypogeae L.). J. Plant Physiol. 151:183–191; 1997. Murch, S. J.; Saxena, P. K. Molecular fate of thidiazuron and its effects on auxin transport in hypocotyl tissues of Pelargonium x hortorum Bailey. Plant Growth Regul. 35:269–275; 2001. Murthy, B. N. S.; Murch, S. J.; Saxena, P. K. TDZ-induced somatic embryogenesis in intact seedlings of peanut (Arachis hypogaea): endogenous growth regulator levels and significance of cotyledons. Physiol. Plant. 94:268–276; 1995. Murthy, B. N. S.; Murch, S. J.; Saxena, P. K. Thidiazuron: a potent regulator of in vitro plant morphogenesis. In Vitro Cell. Dev. Biol.-Plant 34:267–275; 1998. Murthy, B. N. S.; Victor, J.; Singh, R. P.; Fletcher, R. A.; Saxena, R. K. In vitro regeneration of Chickpea (Cicer arientinum L.): stimulation of direct organogenesis and somatic embryogenesis by thidiazuron. Plant Growth Regul. 19:233–240; 1996. Nandi, S. K.; Letham, D. S.; Palni, L. M. S.; Wong, O. C.; Summons, R. E. 6-Benzylaminopurine and its glycosides as naturally occurring cytokinins. Plant Sci. 61:189–196; 1989. Singh, N. D.; Sahoo, L.; Sarin, N. B.; Jaiwal, P. K. The effect of TDZ on organogenesis and somatic embryogenesis in pigeonpea (Cajanus cajan L. Millsop). Plant Sci. 164:341–347; 2003. Steward, F. C.; Mapes, M. O.; Kent, A. E.; Holsten, R. D. Growth and development of cultured plant cells. Science 143:20–27; 1964. Tabata, M.; Fujita, Y. Production of shikonin by plant cell cultures. In: Zaitlin, M., ed. Biotechnology in Plant Science. New York: Academic Press; 1985:207–218. Tabata, M.; Misukami, H.; Hiraka, N. Pigment formation in callus culture of Lithospermum erythrorhizon. Phytochemistry 13:927–932; 1974. Tepper, H. B.; Mante, S. The mature dicot cotyledon as an organogenic structure. Phytomorphology 40:163–168; 1990. Ye, H. C.; Yin, Z. H.; Li, G. F.; Wu, X.; Dong, J. W.; Wu, Z. R. Effects of physical and chemical factors on callus growth and shikonin derivative formation in the callus cultures of Arnebia euchroma. Acta. Bot. Sin. 33:927–931; 1991. Yip, W. K.; Yang, S. F. Effect of thidiazuron in cytokinin dependent ethylene production system. Plant Physiol. 80:515–519; 1986.