SU440814A1 - - Google Patents

Info

Publication number
SU440814A1
SU440814A1 SU1785872A SU1785872A SU440814A1 SU 440814 A1 SU440814 A1 SU 440814A1 SU 1785872 A SU1785872 A SU 1785872A SU 1785872 A SU1785872 A SU 1785872A SU 440814 A1 SU440814 A1 SU 440814A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
acid
auxin
cells
medium
growth
Prior art date
Application number
SU1785872A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
SU440814A3 (en
Inventor
Джерри Роберт Даниэль Маккорник
Original Assignee
Иностранец Джерри Роберт Даниэль Маккорник
Иностранна фирма
Америкам Цианамид Компани
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB1562671A external-priority patent/GB1387821A/en
Application filed by Иностранец Джерри Роберт Даниэль Маккорник, Иностранна фирма, Америкам Цианамид Компани filed Critical Иностранец Джерри Роберт Даниэль Маккорник
Application granted granted Critical
Publication of SU440814A3 publication Critical patent/SU440814A3/ru
Publication of SU440814A1 publication Critical patent/SU440814A1/ru

Links

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ МЕТАБОЛИТОВ(54) METHOD FOR OBTAINING CHEMICAL METABOLITES

РАСТЕНИЙ в аэробной среде в погруженном состо нии дл  получени  полностью созревшей массы. Этот рост приводит к накоплению необходимых количеств метаболитов, которые выдел ют и собирают. Химическими метаболитами растений, которые могут быть получены описанным способом ,  вл ютс  алкалоиды, такие как стрихнин и бруцин из образцов Strychnes; алкалоиды раувольфии из образцов Rauwolfia alstonia; винбластин из образцов Catharanthus (главным образом Vinca), антропные алкалоиды из р да членов семейства Solanaceae, камедь из образцов Beta viilgaris и Л ,;lta, красители из образцов Indigofera, Rhus, Beta и Zawsane и т. д. Дл  осуществлени  способа используют водную среду, содержащую один или несколько источников углерода, таких как углеводы или производные жирных кислот, источник ассимилируемого азота, например нитрат-ион или амоний-ион, глицин, мочевину. Предпочтительно примен ть такие вещества, как глюкоза , сахароза, кукурузный сироп, крахмал, декстрин и другие подобные вещества в качестве источника углерода. Кроме того, питательна  среда содержит минеральные соли, например фосфаты, хлориды, сульфаты, металлы (натрий, калий, кальций, магний) и микроэлементы. Микроэлементы обычно присутствуют в виде примесей даже в хорощо очищенных неорганических соединени х. Кроме того, в питательную среду ввод т один или несколько обычных витаминов: тиаМ .ИН, рибофлавин, пантотеновую кислоту и наицин. Эта смесь обеспечивает нормальный рост растительной ткани. Ауксин-активные вещества - вещества фотогормонального действи , регулирующие рост растений. Природными ауксинами, т. е. такими, которые обнаруживают активность при регулировании роста растений и встречаютс  в целом живущем растении,  вл ютс  3-индолуксуспроизводные , на  кислота и ее некоторые например, сложные эфиры, гликозиды. Ауксин-активные вещества включают в себ  как природные соединени , так и синтетически полученные вещества, обнаруживающие активность , как фитогормональные вещества, промотирующие рост. Ауксин-активные вещества .иногда предпочитают в качестве стимул торов зародышевого развити . Типичные ауксинактивные вещества, примен емые в изобретении , это такие, как 3-ипдолуксусна  кислота, 3-индолмасл на  кислота, 1-нафталинуксусна  кислота, п-хлорфеноксиуксусна  кислота, 2,4-дихлорфеноксиуксусна  кислота, 2,4,5-трихлорфеноксиуксусна  кислота и т.п. В способе используют также анти-ауксинные соединени , т. е. такие соединени , которые подавл ют или нейтрализуют фитогормональную активность ауксин-активных веществ. В качестве типичных анти-ауксинов берут. например, 1-нафтоксиуксусную кислоту, коричную кислоту, тропиковую кислоту, 2,3,5трийодбензойпую кислоту и 2,4,6-трихлорфеноксиуксусную кислоту. Пример 1. Индуцироваиие роста Beta vulgaris на нормальном растительном материале с сохранением отвержденной среды. Зерна обычной красной свеклы. Beta vulgaris сорта Detroit Selest clobe, проращивают на влажной фильтровальной бумаге и затем полностью осушают, пророщенные зерна стерилизуют погружением в 1%-ный раствор гипохлорита на 5 мин. Пачина  с этого момента , все операции с живущими ткан ми провод т при условии полной асептики. Эту рассаду перенос т на влажную стерилизованную фильтровальную бумагу, в виде кружков разрезают на части: радиальные сегменты, hypocotul сегменты и сем дольные сегменты, и каждый из этих сегментов перенос т в отдельные I-дюймовые чашки Петри, содержащие по 30 мл среды (табл. 1). Таблица 1 Среда Концентраци , Компонент мг/л Нитрат кали  Нитрат аммони  Сульфат магни  гептагидрат Хлорид кальци  дигидрат Фосфат кали  Сернистое железо гептагидрат Сульфат марганца гидрат Сульфат цинка гептагидрат Безводна  борна  кислота 0,1 Молибдат аммони  Йодид кали  0,4 0,12 Сульфат меди пентагидрат 20000 Сахароза 10000 0,1 Агар Биотин 1 1 Холинхлорид Никотинова  кислота 1000 Инозитол Рибофлавин Тиамин 2,4-Дихлорфеноксиуксусна  кислота Кинетин Дистиллированна  вода Эту среду стерилизуют в автоклаве в течение 20 мин при давлении пара 15 фунт/дюйм2 ( 1 фунт/дюйм2 0,070307 кгс/см2). Инокулированные чашки инкубируют при 25°С и пониженном освещении: после трех недель инкубировани  на концах нескольких исходных инокулированных образцов видны крупные наросты . Некоторые чашки оказываютс  испорченными выросщими нлесенью или бактери ми , их выбрасывают. Наросты, которые по вл ютс  на инокулированных чащках перенос т в 100 мл емкости, содержащие по 20 мл той же самой агаровой среды, и инкуF ,PLANTS in an aerobic environment in the submerged state to obtain fully matured mass. This growth leads to the accumulation of the necessary quantities of metabolites, which are isolated and collected. The chemical metabolites of plants that can be obtained by the method described are alkaloids, such as strychnine and brucine from samples of Strychnes; Rauwolfia alkaloids from Rauwolfia alstonia samples; vinblastine from Catharanthus samples (mainly Vinca), anthropic alkaloids from a number of members of the Solanaceae family, gum from Beta viilgaris samples and L,; lta, dyes from Indigofera, Rhus, Beta and Zawsane samples, etc. a medium containing one or more carbon sources, such as carbohydrates or fatty acid derivatives, a source of assimilated nitrogen, such as nitrate-ion or ammonium-ion, glycine, urea. It is preferable to use substances such as glucose, sucrose, corn syrup, starch, dextrin and other similar substances as a carbon source. In addition, the nutrient medium contains mineral salts, such as phosphates, chlorides, sulfates, metals (sodium, potassium, calcium, magnesium) and trace elements. Trace elements are usually present as impurities even in well-purified inorganic compounds. In addition, one or more common vitamins are introduced into the nutrient medium: thiaM .IN, riboflavin, pantothenic acid, and naicin. This mixture ensures the normal growth of plant tissue. Auxin-active substances are photo hormonal substances that regulate plant growth. Natural auxins, i.e., those that exhibit activity in regulating plant growth and are found in the whole living plant, are 3-indole derivatives, for acid and some of it, for example, esters, glycosides. Auxin active substances include both natural compounds and synthetically prepared substances that detect activity, as phytohormonal substances that promote growth. Auxin actives are sometimes preferred as germline stimulants. Typical auxinactive substances used in the invention are such as 3-ipdolucetic acid, 3-indol-butyl acid, 1-naphthalene acid, p-chlorophenoxyacetic acid, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid and etc. The method also uses anti-auxin compounds, i.e., such compounds that inhibit or neutralize the phytohormonal activity of auxin-active substances. As a typical anti-auxins take. for example, 1-naphthoxyacetic acid, cinnamic acid, tropic acid, 2,3,5triodobenzoic acid and 2,4,6-trichlorophenoxyacetic acid. Example 1. Inducing growth of Beta vulgaris on normal plant material while maintaining a cured environment. Grains of ordinary red beets. Beta vulgaris varieties Detroit Selest clobe, germinated on moist filter paper and then completely dried, germinated grains sterilized by immersion in 1% hypochlorite solution for 5 minutes. From now on, all operations with living tissues are carried out under the condition of complete asepsis. This seedling is transferred to a wet sterilized filter paper, cut into pieces in the form of circles: radial segments, hypocotul segments and seed segments, and each of these segments is transferred into separate I-inch Petri dishes containing 30 ml of medium each (Table 1). one). Table 1 Medium Concentration, Component mg / l Potassium nitrate Ammonium nitrate Magnesium sulfate heptahydrate Calcium chloride dihydrate Potassium phosphate Iron sulfide heptahydrate Manganese sulfate hydrate Zinc sulfate heptahydrate Anhydrous boric acid 0.1 Ammonium molybdate, calcium iodide Calcium 0.12 I used in the same mode. Sucrose 10000 0.1 Agar Biotin 1 1 Cholinechloride Nicotinic acid 1000 Inositol Riboflavin Thiamine 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid Kinetin Distilled water This medium is sterilized in an autoclave for 20 minutes at a vapor pressure of 15 lb / d ym2 (1 lb / in2 0.070307 kgf / cm2). The inoculated plates are incubated at 25 ° C and under reduced light: after three weeks of incubation, large growths are visible at the ends of several of the original inoculated samples. Some cups are damaged by growing molds or bacteria, they are thrown away. The overgrowths that occur on the inoculated thumps are transferred to 100 ml containers containing 20 ml of the same agar medium and incubate,

бирование продолжают еще. п ть недель при тех же услови х. По истечении этого времени по вл етс  достаточный рост, так что подкультуру можно несколько раз переносить в другие емкости.Biro continue. five weeks under the same conditions. After this time has elapsed, sufficient growth appears, so that the subculture can be transferred several times to other containers.

Пример 2. ИндуцироваБие неорганизованного роста ъ жидкой среде и отбор типа, имеющего желательные ростовые свойства.Example 2. Induction of unorganized growth in a liquid medium and selection of the type having the desired growth properties.

Из каждой подкультуры в агаре (см. пример 1) отбирают кусочек около 8 мм в диаметре и перенос т в скл нку Эрленмейера, содержащую 60 мл жидкой среды (состав ее приведен в примере 1, за исключением агара ). Эти колбы, содержащие ииокулированную ж,идкую среду, помещают на ротапионный встр хиватель, имеющий 120 об/мин и диаметр круга встр хивани  25 мм, и инкубируют при всгр хивании в диффузном свете в течение четырех недель при 25°С. В конпе четвертой недели в разных колбах наблюдаютс  различные результаты, отражающие степень небрежности при отборе клеток на предыдущей стадии. Пекоторые колбы содержат только один больщой кусок выроста, в других же и.меетс  один больщой и несколько маленьких, очевидно родственной природы, образовавщие-с , по-видимому, как выросты на исходном куске и оторвавщиес  от него в процессе инкубации; в некоторых колбах содержатс  разбитые фрагменты, которые сами представл ют дальнейщую секретацию клеток.From each subculture in agar (see example 1) a piece of about 8 mm in diameter is taken and transferred to an Erlenmeyer flask containing 60 ml of liquid medium (its composition is given in example 1, with the exception of agar). These flasks, containing an ioculated liquid medium, are placed on a rota-ion booster having 120 rpm and a shaking circle diameter of 25 mm, and incubated with shaking under diffuse light for four weeks at 25 ° C. In the fourth week conpe, different results were observed in different flasks, reflecting the degree of carelessness in selecting cells at the previous stage. Some flasks contain only one large piece of outgrowth, while others contain one large and several small, apparently related to nature, forming, apparently, like outgrowths on the original piece and detached from it during the incubation process; Some flasks contain broken fragments that themselves represent further cell secretion.

Те колбы, которые содержат небольщие фрагменты, и те, которые содержат фрагменты с различными особенност ми, отбирают дл  дальнейщей подкультуры и после щести таких операций отбора, переноса и выращивани  получают клетки, имеющие желательную скорость роста во встр хиваемых колбах и растущие с образованием простых, непигментированных клеток или маленьких агрегатов , менее чем 0,5 мм в диаметре. Эти агрегаты при микроскопическом исследовании не обнаруживают никакой тонкой структуры, т. е. другой, чем компоненты клеток. Скорость роста их такова, что при внесении менее 1% клеток в колбу за две недели инкубации на ротационном встр хивателе общий процент образовавщихс  клеток составл ет 20 об. %. Эти свойства сохран ютс  при последующих переносах массы в ту же среду.Those flasks that contain small fragments, and those that contain fragments with various features, are selected for further subculture, and after these types of selection, transfer and cultivation operations are obtained, cells have the desired growth rate in agitated flasks and grow to form simple, unpigmented cells or small aggregates less than 0.5 mm in diameter. Microscopic examination of these aggregates does not reveal any fine structure, i.e., other than cell components. Their growth rate is such that when less than 1% of the cells are introduced into the flask during two weeks of incubation on a rotary shaker, the total percentage of cells formed is 20 vol. % These properties are retained during subsequent mass transfers to the same medium.

Пример 3. Повторный дифференцированный рост первичной растительной культуры , погруженной в аэрируемую жидкость.Example 3. Repeated differential growth of the primary plant culture immersed in the aerated liquid.

Содержимому одной из фл жек с диспергированной неорганизованной не пигментированной клеточной культурой Beta vulgaris позвол ют отсто тьс , и чистую жидкость декантируют и отбрасывают. Осевшие клетки и группы клеток дважды промывают по 60 мл за 1 раз с ауксин-свободной жидкой среды (состав среды приведен в примере 1, за исключением 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты и агара), и удал ют жидкость декантадией после оседани  клеточного материала.The content of one of the flasks with dispersed unorganized, non-pigmented cell culture of Beta vulgaris is allowed to stand, and the clear liquid is decanted and discarded. The deposited cells and groups of cells are washed twice with 60 ml for 1 time with an auxin-free liquid medium (the medium composition is shown in Example 1, except for 2,4-dichlorophenoxyacetic acid and agar), and the liquid is removed by decantadium after sedimentation of the cellular material.

Таблица 2table 2

СредаWednesday

Концентраци ,Concentration

КомпонентComponent

мг/лmg / l

Нитрат кали Potassium nitrate

950 950

Сульфат магни  гептагидрат 185 Magnesium sulfate heptahydrate 185

Хлорид кальци  дигидрофосфат 220Calcium chloride dihydrophosphate 220

Равные порции промытых клеток затем используют дл  инокул ции 10 колб Эрленмейера , кажда  из которых содержит 60 мл свободной от ауксина жидкой среды, после чего эти фл жки инкубируют на ротационном встр хивателе, как описано выще, три недели при 25°С. В течение этого периода инкубации инокулированные клетки и клеточные группы интенсивно растут и в конце наблюдаетс  редифференциаци  с образованием пасты из темно-оранжевых или красных частиц, которые цри небольщом увеличении микроскоца кажутс  состо щими почти целиком из тонких корней исходного растени  (первичного), причем каждый из них в изобилии содержит нормальный пигмент, использованный дл  культивации.Equal portions of the washed cells are then used to inoculate 10 Erlenmeyer flasks, each containing 60 ml of auxin-free liquid medium, after which these flasks are incubated on a rotary shaker, as described further, for three weeks at 25 ° C. During this incubation period, the inoculated cells and cell groups grow vigorously and at the end redifferentiation is observed with the formation of a paste of dark orange or red particles, which, when a small increase in the microscopic appearance appears to be almost entirely made up of the fine roots of the original plant (primary), each one they are abundant in normal pigment used for cultivation.

Пример 4. Выделение пигмента. Отфильтровывают пасту корней первичного из 10 колб предыдущего примера, причем весь пигмент содержитс  в клеточном материале и его нет в отфильтрованной жидкости, которую отбрасывают. Всю массу клеток распредел ют в 500 мл воды и смесь кип т т, при этом пигмент переходит в жидкость. Отфильтровывают и отбрасывают клеточиуюExample 4. The allocation of pigment. The paste of the roots of the primary of the 10 flasks of the previous example is filtered, and the entire pigment is contained in the cellular material and is not present in the filtered liquid, which is discarded. The whole mass of cells is distributed in 500 ml of water and the mixture is boiled, and the pigment goes into liquid. Filtered and discarded cellular

Таблица 3Table 3

СредаWednesday

Концентраци ,Concentration

4545

КомпонентComponent

мг/лmg / l

950950

Нитрат кали Potassium nitrate

185185

Су.пьфат магни  гептагидратSu.pfat magnesium heptahydrate

00

220220

Хлорид кальци  дигидратCalcium Chloride Dihydrate

6868

Дигидрофосфат кали Potassium dihydrophosphate

30thirty

Сульфат железа гептагидратFerrous sulfate heptahydrate

77

Сульфат марганца гидратManganese Sulphate Hydrate

4four

Сульфат цинка гептагидратZinc sulfate heptahydrate

22

Борна  кислотаBorna acid

5five

0,1 0.1

Аммониймолибдат 0,4 Ammonium molybdate 0.4

Йодид кали  0,12 Potassium iodide 0.12

Сульфат меди пентагидрат 20000Copper sulphate pentahydrate 20000

СахарозаSucrose

ОД OD

Биотин 1000 1,0 Biotin 1000 1.0

Инозитол (мезо)Inositol (Meso)

Никотинова  кислота 1,0 Nicotinic acid 1.0

Пантотенова  кислота 1,0 Pantothenic Acid 1.0

Пиридоксин 1,0 Pyridoxine 1.0

Рибофлавин 1,0 Riboflavin 1.0

Тиамин 0,06 Thiamine 0.06

Кинетин 1,0Kinetin 1.0

ХолинхлоридCholine chloride

массу, а полученный красный фильтрат пропускают через 6-дюймовую колонку с катионообменником Dowex 50X2. который задерживает почти весь пигмент, наход щийс  в жидкости в 2-дюймовом слое вверху колонки . Элюацию пигмента производ т 1%-ным раствором бикарбоната натри , а затем пигмент выдел ют При подкислении до .рН5, замораживают сухой раствор, и экстрагируют пигмент из замороженного раствора метанолом . Бетанидин используют в качестве пищевой краски растительной природы.mass, and the resulting red filtrate is passed through a 6-inch column with a cation exchanger Dowex 50X2. which retains almost all of the pigment contained in the liquid in the 2-inch layer at the top of the column. The pigment was eluted with a 1% sodium bicarbonate solution, and then the pigment was separated. When acidified to pHH5, the dry solution was frozen and the pigment was extracted from the frozen solution with methanol. Betanidin is used as a food paint of plant origin.

Пример 5. Рост недифференциированных клеток в виде диспергированной культуры во встр хиваемой колбе.Example 5. Growth of undifferentiated cells as a dispersed culture in an agitated flask.

Группы клеток приблизительно 8 мм в диаметре с агаровой поверхности используют дл  инокул ции каждой из п ти колб Эрленмейера , -содержащих по 25 мл жидкой среды следующего состава (табл. 2).Groups of cells approximately 8 mm in diameter from the agar surface are used to inoculate each of the five Erlenmeyer flasks, containing 25 ml of liquid medium of the following composition (Table 2).

Кромке того, среда содержит микроэлементы , сахарозу, витамины, ауксин-активные соединени  и цитокины.In addition, the medium contains trace elements, sucrose, vitamins, auxin-active compounds and cytokines.

После инкубировани  в течение 18 дней клеточному материалу дают отсто тьс , отдел ют декантацией жидкость, и промываютAfter incubation for 18 days, the cell material is allowed to settle, the liquid is separated by decantation, and washed

осадок 50 мл свежей, свободной от ауксина, среды, следующего состава (табл. 3).sediment 50 ml of fresh, free from auxin, medium, of the following composition (table. 3).

Эту суспензию встр хивают 5 мин, затемThis slurry is shaken for 5 minutes, then

снова дают ей возможность осесть и отдел ют и отбрасывают чистую отсто вщуюс again give her the opportunity to settle down and separate and discard the clean sedate

жидкость. Клеточную массу промывают одинliquid. The cell mass is washed alone.

раз средой ММ Р по той же методике.times the medium MM P by the same method.

Предмет изобретени Subject invention

Claims (2)

1.Способ получени  химических метаболитов растений, включающий культуру in vitro, изолированных недифференцированных тканей или клеток в контролируемых услови х, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  условий дл  накоплени  метаболитов, производ т редифференциацию растительных  чеек путем снижени  уровн  ауксин-активности растительных клеток.1. A method of producing chemical metabolites of plants, including in vitro culture, of isolated undifferentiated tissues or cells under controlled conditions, characterized in that, in order to improve conditions for accumulation of metabolites, plant cells are redifferentiated by reducing the level of auxin activity of plant cells. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что снижение уровн  ауксин-активности осуществл ют разбавлением в соотнощении 1 : 1 рабочей питательной среды свежей, той же2. The method according to claim 1, characterized in that the decrease in the level of auxin activity is carried out by diluting in a 1: 1 ratio of working nutrient medium fresh, of the same прописи или введени  антиауксин-активного соединени .formulate or administer an anti-auxin-active compound.
SU1785872A 1972-05-17 SU440814A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1562671A GB1387821A (en) 1971-05-18 1971-05-18 Producing chemical plant metabolites by suspension culture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SU440814A3 SU440814A3 (en) 1974-08-25
SU440814A1 true SU440814A1 (en) 1974-08-25

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hill The pattern of development of Anabaena in the Azolla-Anabaena symbiosis
Mantell et al. Clonal multiplication of Dioscorea alata L. and Dioscorea rotundata Poir. yams by tissue culture
US3514900A (en) Method for rapidly reproducing orchids
US4241536A (en) Embryogenesis in vitro, induction of qualitative and quantitative changes in metabolites produced by plants and products thereof
Hussey Propagation of hyacinths by tissue culture
Raghavan et al. Effects of certain growth substances on the growth and morphogenesis of immature embryos of Capsella in culture
US3683550A (en) Plant culture method and product
Takayama et al. The mass propagation of Lilium in vitro by stimulation of multiple adventitious bulb-scale formation and by shake culture
US2747334A (en) Cultivation of plant tissue
EP0275682B1 (en) Method of multiplicating bulbous plants
SU440814A1 (en)
KUSUMOTO Effects of coconut milk, agar, and sucrose concentrations, and media pH on the proliferation of Cymbidium protocorm-like bodies cultured in vitro
Simola et al. Tropane alkaloids from Atropa belladonna, Part II. Interaction of origin, age, and environment in alkaloid production of callus cultures
CA2496880C (en) Methods for developing conifer somatic embryos
Lee et al. Growth Characteristics of Five Microalgal Species Isolated from Jeju Island
Turpin et al. Limiting nutrients of oyster pond seawaters in the Marennes-Oléron region for Haslea ostrearia: applications to the mass production of the diatom in mesocosm experiments
JPS6156022A (en) Propagation of bulb by plant tissue culture
Bulard Intervention by gibberellin and cytokinin in the release of apple embryos from dormancy: a reappraisal
EP0362408A1 (en) Method of culturing plant organs and culture vessel therefor
Zee et al. Embryogenesis in the petiole explants of Chinese celery
JPS6015286B2 (en) Mass propagation method for lily seedlings
JP4411391B2 (en) Algal growth method and algal culture obtained by the method
Pevalek-Kozlina et al. In vitro growth and development of oaks (Quercus robur and Q. petraea)
JPS6036B2 (en) Tissue culture method for plants of the family Murasakiceae
JPS61205427A (en) Shoot apex culture method of palmate leaf