ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ РОСТА КЛЕТОЧНЫХ ЛИНИЙ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ДВУДОЛЬНЫХ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ СУСПЕНЗИОННОЙ КУЛЬТУРЫ

Введены в культуру in vitro семь видов двудольных растений, отобранных по способности к накоплению в вегетативных тканях высоких уровней общего растворимого белка. Для получения интенсивно растущего рыхлого каллуса, пригодного для получения суспензионной культуры, оптимизированы составы питательных сред и проведена оценка морфогенетических реакций различных типов эксплантов. При скрининге по способности к каллусообразованию семи видов двудольных растений установлено, что быстрорастущие суспензионные линии могут быть получены для клеток трех видов растений - Nicotiana tabacum, Daucus сarota, Amaranthus hypochondriacus с применением отмеченных протоколов сред и типов эксплантов. На основании оценки ростовых характеристик суспензионных культур, полученных из каллусов трех выделенных видов растений, установлено, что все три анализируемые клеточные линии характеризовались высокими показателями жизнеспособности и интенсивным приростом биомассы. Результаты сравнительного анализа прироста биомассы у трех анализируемых клеточных культур выявили, что в наибольшей степени плотность клеток возрастала в суспензионной культуре A. hypochondriacus. С применением репортерного gfp-гена отобранные клеточные линии оценены по способности к накоплению рекомбинантного белка. Отмечена прямая корреляция между накоплением общего растворимого и рекомбинантного белков в клетках суспензионной культуры. Клеточные культуры, полученные на основе указанных трех видов растений, представляют интерес для биотехнологии и будут использованы при создании линий-продуцентов рекомбинантных белков, в том числе и медицинского назначения.

Plant cell culture, biotechnology, transgenesis, agrobacterial transformation, recombinant protein, GFP, культуры растительных клеток, биотехнология, трансгенез, агробактериальная трансформация, рекомбинантный белок, GFP

1. Пермякова Н. В., Уварова Е. А., Дейнеко Е. В. Состояние исследований в области создания растительных вакцин ветеринарного назначения// Физиология растений. -2015. - Т. 62, № 1. - С. 28-44.

2. Large-scale production of pharmaceutical proteins in plant cell culture - the protalix experience / Y. Tekoah, A. Shulman, T. Kizhner [et al.] [Electronic resources] // Plant Biotechnology Journal. - 2015. - Vol. 13. - P. 1199-1208. - URL: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12428/epdf.

3. Persistence Market Research. Global Market Study on Biopharmaceuticals: Asia to Witness Highest Growth by 2020. - NY, 2015 [Electronic resources]. - URL: http://www.persistencemarketresearch.com/market-research/biopharmaceutical-market.asp.

4. Nagata T., Nemoto Y., Hasezawa S. Tobacco BY-2 cell line as the «HeLa» cell in the cell biology of higher plants// International Review of Cytology 132. - 1992. - P. 1-30.

5. Yang S.-T. Bioprocessing for Value-Added Products from Renewable Resources: New Technologies and Applications. - Elsevier, 2011. - 684 p.

6. Production of functional recombinant bovine trypsin in transgenic rice cell suspension cultures / N. S. Kim, H. Y. Yu, N. D. Chung [et al.] [Electronic resources] // Protein Expr Purif. - 2011. - Vol. 76. - P. 121-126. - URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1046592810002846.

7. Identification and сharacterization of a heat-inducible ftsH gene from tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) / A. Q. Sun, S.Y Yi., Yang J. Y. [et al.] // Plant Sci. - 2006. - Vol. 170. - P. 551-562.

8. Physical characteristics and nutritional composition of some new soybean (Glycine max (L.) Merrill) genotypes / S. Sharma, M. Kaur, R. Goyal [et al.] // [Electronic resources] // J. Food Sci. Technol. - 2014. - Vol. 51, N 3. - P. 551-557. - URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3931876/.

9. Горковенко Л. Г., Потехин С. А., Кондратьева Л. Ф. Рациональное использование протеина люцерны // Зоотехния. - 2010. - № 3. - С. 12-15.

10. Красовская А. В., Веремей Т. М. Сравнительное изучение зернобобовых культур в Западной Сибири// Изв. Оренбург. гос. аграр. ун-та. - 2010. - № 1 (25). - С.14-17.

11. Antioxidant activity and nutritional assessment of under-utilized medicinal plants / A. A. Shad, J. Bakht, H. U. Shah [et al.] // Pak. J. Pharm. Sci. - 2016. - Vol.29, N 6. - P. 2039-2045.

12. Quality of carrots as affected by pre- and postharvest factors and processing / R. Seljasen, H. L. Kristensen, C. Lauridsen [et al.] // Sci Food Agric. - 2013. - Vol.93, N 11. - P. 2611-2626.

13. Optimisation of contained Nicotiana tabacum cultivation for the production of recombinant protein pharmaceuticals. / R. Colgan, C. J. Atkinson [et al.] // Transgenic Res. - 2010. - Vol. 19, N 2. - P. 241-256.

14. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassay with tobacco tissue cultures// Physiol Plantarum. -1962. - Vol. 15. - P. 473-497.

15. Gamborg O. L., Miller R. A., Ojima K. Nutrient requirements of suspension cultures of soybean root cells// Exp. Cell Res. -1968. - Vol. 50. - P. 151-158.

16. Паушева З. П. Практикум по цитологии растений. - М.: Агропромиздат, 1988. - 271 c.

17. Use of Transgenic Carrot Plants Producing Human Interleukin-18 for Modulation of Mouse Immune Reactions / U. V. Yakushenko, Yu.A. Hrapov, E. V. Deineko [et al.] // New research on Biotechnology and Medicine/ Eds.: A. M. Egorov, G. E. Zaikov. - Nova Science Publishers, NY, 2006. - 762 p.

18. Bradford M. M. A Rapid and Sensitive Method for the Quantitation of Microgram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein-Dye Binding// Anal. Biochem. - 1976. - Vol. 72. - P. 248-254.

19. Мокроносов А. Т., Березенкова Р. А. Методика количественной оценки структуры и функциональной активности фотосинтезирующих тканей и органов// Тр. по приклад. ботанике, генетике и селекции. - 1978. - Т. 61, вып. 3. - С. 119-133.