In vitro розмноження лікарської рослини Echinaceae purpurea з підвищеним вмістом флаваноїдів

Abstract

Загальний обсяг роботи 47 сторінок, кількість таблиць – 4, додатків – 1, використаних джерел – 31. Метою даної роботи було дослідити особливості культивування Echinacea purpurea в умовах in vitro та встановити оптимальні умови для отримання рослин-регенерантів із підвищеним вмістом флавоноїдів. Об’єктом дослідження є процес мікроклонального розмноження та накопичення флавоноїдів у рослинах Echinacea purpurea в умовах культури in vitro. Предметом дослідження є вплив складу живильного середовища, регуляторів росту та умов культивування на морфогенез, ріст, розвиток і накопичення флавоноїдів у рослинах Echinacea purpurea in vitro. У роботі застосовано біотехнологічні методи культивування рослинних тканин і органів in vitro, біометричні методи оцінки росту та розвитку рослин-регенерантів, біохімічні методи екстракції та визначення загального вмісту флавоноїдів, а також статистичні методи обробки експериментальних даних. У результаті дослідження встановлено, що склад живильного середовища суттєво впливає на мікроклональне розмноження, ріст та накопичення флавоноїдів у рослинах Echinacea purpurea в умовах in vitro. Найкращі показники проліферації пагонів, розвитку кореневої системи та вмісту флавоноїдів (24,7 ± 1,3 мг еквівалента кверцетину на грам сухої маси) були отримані на середовищі Мурасіге та Скуга з додаванням 1,0 мг/л БАП та 0,1 мг/л ІОК. Встановлено, що зазначений склад живильного середовища є оптимальним для ефективного мікроклонального розмноження Echinacea purpurea та отримання рослинного матеріалу з підвищеним вмістом флавоноїдів, що може бути використано у біотехнології лікарських рослин і фармацевтичній галузі. Практична значущість роботи полягає в обґрунтуванні оптимальних умов культивування Echinacea purpurea in vitro для ефективного мікроклонального розмноження та отримання рослинного матеріалу з підвищеним вмістом флавоноїдів.

The total length of the paper is 47 pages; it contains 4 tables, 1 appendix, and references to 31 sources. The aim of this study was to investigate the characteristics of Echinacea purpurea cultivation under in vitro conditions and to establish optimal conditions for obtaining regenerant plants with increased flavonoid content. The object of the study is the process of microclonal propagation and flavonoid accumulation in Echinacea purpurea plants under in vitro culture conditions. The subject of the study is the effect of nutrient medium composition, growth regulators, and cultivation conditions on morphogenesis, growth, development, and flavonoid accumulation in Echinacea purpurea plants in vitro. The study employs biotechnological methods for the in vitro culture of plant tissues and organs, biometric methods for assessing the growth and development of regenerated plants, biochemical methods for the extraction and determination of total flavonoid content, as well as statistical methods for the analysis of experimental data. The study found that the composition of the culture medium significantly affects microclonal propagation, growth, and flavonoid accumulation in Echinacea purpurea plants under in vitro conditions. The best indicators of shoot proliferation, root system development, and flavonoid content (24.7 ± 1.3 mg of quercetin equivalent per gram of dry weight) were obtained on Murashige and Skoog medium with the addition of 1.0 mg/L BAP and 0.1 mg/L IAA. It was established that this composition of the culture medium is optimal for the effective microclonal propagation of Echinacea purpurea and the production of plant material with an increased flavonoid content, which can be used in medicinal plant biotechnology and the pharmaceutical industry. The practical significance of this work lies in establishing the optimal conditions for in vitro cultivation of Echinacea purpurea for effective microclonal propagation and the production of plant material with an increased flavonoid content.