Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Hypericum perforatum L. մշակումը in vitro և հիդրոպոնիկ համակցված մեթոդով

Վարդանյան, Անուշ Պետրոսի (2013) Hypericum perforatum L. մշակումը in vitro և հիդրոպոնիկ համակցված մեթոդով. PhD thesis, ՀՀ ԳԱԱ «Հայկենսատեխնոլոգիա» ԳԱԿ ՊՈԱԿ.

[img] PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (622Kb)

    Abstract

    В последнее время тенденция развития лекарственной терапии характеризуется значительным использованием в медицине фитопрепаратов и лекарственных растений, способных воздействовать на физиологические процессы и повысить естественную защиту организма человека. Одно из ценных лекарственных растений Армянской флоры – зверобой продырявленный (Hypericum perforatum L.), широко используется в традиционной и нетрадиционной медицине. Большой интерес H. perforatum в медицине обусловлен биологически активными веществами (БАВ) (гиперицин, псевдогиперицин, гиперфорин, флавоноиды, антоцианидины, дубильные, экстрактивные вещества и другие), определяющие его антивирусные, антиретровирусные, антиоксидантные, противовоспалительные, спазмолитические, антидепрессивные и др. свойства (Avato, 2005; Zheleva-Dimitrova, 2010). Из используемых в медицине лекарственных растений лишь 20–30% возделывается в культуре, потребность же остальных обеспечивается за счѐт истощающейся из года в год дикорастущей флоры. H. perforatum не является редким видом, но систематические сборы для заготовки лекарственного сырья постепенно приводят к сокращению естественных природных запасов этого растения, поэтому целесообразнее вводить его в культуру. С этой целью разработка методов выращивания H. perforatum в управляемых условиях культуры in vitrо и гидропоники для получения качественного посадочного материала и лекарственного сырья является актуальной проблемой. Во всем мире для выращивания различных растений успешно применяются как метод гидропоники, так и методы культуры in vitro, однако сопряжѐнное применение этих способов предоставит возможность решить ряд задач, связанных с качеством посадочного материала и получаемого растительного сырья. Метод клонального микроразмножения растений является одним из нетрадиционных способов охраны растений, позволяет масс-клонально размножать растения, создавать банки тканей in vitro и хранить сотни тысяч образцов растений на небольших площадях (Попов с соавт., 2000; Srivastava et al., 2004; Holobiuc et al., 2009). С внедрением технологии гидропонического производства растений возможно создание культивируемых плантаций ценных видов растений и получение высокого урожая качественного, экологически чистого растительного сырья (Давтян, 1982; Майрапетян, 1989; Economakis, 2008). Гидропоника также является дополнительным способом охраны растительныx ресурсов. Поэтому разработка и совершенствование биотехнологии культивирования H. perforatum сопряжѐнным методом культуры in vitro и гидропоники предоставит возможность выращивать однородный посадочный материал, повысить продуктивность растений и получить качественное растительное сырье с высоким содержанием БАВ, что имеет большое народнохозяйственное, экологическое значение и является актуальной задачей. Ատենախոսությունը նվիրված է in vitro և հիդրոպոնիկ համակցված մեթոդով արժեքավոր դեղաբույս ծակոտկեն սրոհունդի (Hypericum perforatum L.) մշակման պայմանների ուսումնասիրությանը: Դեղաբույսը պարունակում է հիպերիցին, պսևդոհիպերիցին, հիպերֆորին, ֆլավոնոիդներ, դաբաղանյութեր և այլ կենսաբանական ակտիվ նյութեր, որոնցով պայմանավորված է H. perforatum հակավիրուսային, հակարետրովիրուսային, հակաբակտերիալ, հակաօքսիդանտային, հակաքաղցկեղային, հակաբորբոքային, հակադեպրեսիվ և այլ բուժական հատկությունները: Աշխատանքի հիմնական նպատակը ծակոտկեն սրոհունդի ներմուծումն է in vitro և հիդրոպոնիկ կառավարվող պայմաններ, բարձրորակ տնկանյութ և դեղահումք աճեցնելու համար: In vitro պայմաններում տնկանյութի արագ բազմացման նպատակով սերմերից ստացվել են միկրոբուսակներ, տարբեր էքսպլանտներից (տերև, ցողուն, բողբոջ, արմատ)` կալլուսային հյուսվածքներ և բույս-ռեգեներանտներ: Աճեցվող հյուսվածքների համար ընտրվել են ինտենսիվ աճը ապահովող պայմաններ: Հետազոտվել է առանձին հորմոնալ գործոնների և դրանց տարբեր համադրությունների ազդեցությունը կալլուսային հյուսվածքների ինդուկցիայի և մորֆոգենեզի խթանման վրա: Բոլոր փորձարկված էքսպլանտները առաջացրել են կալլուսային հյուսվածքներ, իսկ Մուրասիգե-Սկուգի (ՄՍ) սննդամիջավայրում աուքսինի (ԻՔԹ) խտության բարձրացումը 3.0–6.0 մգ/լ և ցիտոկինինի (ԲԱՊ) խտության նվազեցումը 0.5–2.5 մգ/լ խթանել է առաջնային կալլուսի ընձյուղառաջացումը: Բույսռեգեներանտները և միկրոբուսակները բազմացվել են միկրոկտրոնավորմամբ, ՄՍ-ի միկրո և մակրո աղերի կիսով չափ նոսրացված սննդամիջավայրում, որտեղ ԻԿԹ-ի 0.1 մգ/լ խտությունը ապահովել է արմատառաջացում: Պարզվել է, որ բույսի վերին հարկաշարքից վերցված միկրոկտրոններն ունեն ավելի բարձր (98 %) ռիզոգեն ակտիվություն և H. perforatum միկրոբազմացումը հնարավոր է կլոր տարի: Նախապես կլիմայավարժեցված միկրոբուսակները հիդրոպանիկայի բարենպաստ պայմաններում ապահովել են 70 – 78 %, իսկ հրաբխային խարամ լցանյութի դեպքում, առանց կլիմայավարժեցման` 75 % կպչողականություն: Բացօթյա հիդրոպոնիկայի կառավարվող պայմաններում բույսերի աճի և զարգացման փուլերն ավելի ինտենսիվ են ընթացել և համեմատած հողային ստուգիչի հետ, ծաղկման փուլը, հետևաբար և բերքահավաքը սկսվել է 10 – 15 օր շուտ: Հիդրոպոնիկ պայմաններում բույսերի բերքատվությունը 1.4 մինչև 6.2 անգամ գերազանցել է հողային ստուգիչին: Պարցվել է, որ H. perforatum բերքատվությունը կախված է աճեցման պայմաններից և բույսերի տարիքից: Դեղահումքի առավելագույն բերք ստացվել է գլաքար լցանյութի վրա աճեցված երեք տարեկան բույսերից: This dissertation reports studies of culture conditions of St. John`s wort (Hypericum perforatum L.) by a combined method of in vitro and hydroponics. H. perforatum contains hypericin, pseudohypericin, hyperforin, flavonoids, tannins and other biological active substances, which determine its antiviral, antiretroviral, antibacterial, antioxidant, anti-inflammatory, sedative, anti-depressive and other medicinal properties. The main objective of this research is to introduce H. perforatum in in vitro and hydroponic culture and to cultivate it in the controlled conditions in order to receive quality planting and medicinal raw material. For rapid propagation of planting material in vitro, microplants were obtained from seeds, and callus and plant-regenerants were obtained from different explants (leave, stem, bud and root). Specific in vitro conditions that lead to more intensive growth of tissues have been selected. The influence of different hormonal factors, and their various concentrations and combinations, on callus growth and induction of morphogenesis has been investigated. All tested explants were able to generate callus; the high concentration of auxin (IAA) 3.0 – 6.0 mg/l and the low concentration of cytokine (BAP) 0.5 – 2.5 mg/l in the nutrient medium of Murashige-Skoog (MS) stimulated the shoot regeneration on the primary callus. Micro-plants and shoot-regenerants have been multiplicated by micro-cutting on the MS nutrient medium with the half content of micro- and macro-elements, with low concentration of IBA (0.1 mg/l) stimulating the rooting. Apical micro-cuttings had higher (98 %) rizogenic activity. It was determined that micro-propagation of H. perforatum is possible throughout a year. Hydroponics creates favorable conditions for the acclimatization of micro-plants by providing 70 – 78 % adaptation. Hydroponics conditions on the volcanic slag substrate allowed for shortening of acclimatization period and obtained 75 % adaptation of micro-plants. In open-airhydroponics conditions, the plant growth and development was accelerated and in comparison with the soil plants flowering phase began 10 – 15 days earlier. Culture conditions, hydroponic substrate and the plant age influenced the productivity of plants. The maximum yield of medicinal raw materials was received from three years old plants on gravel hydroponic substrate. Dynamics of accumulation of biologically active substances in H. perforatum was related to conditions of cultivation, phases of development and age of the plant. The hydroponic plants had with high content of biologically active substances. The medicinal raw material from plants grown on the substrate of volcanic slag had the highest content of sum of flavonoids and anthracene derivatives, while those grown on gravel substrate had the highest content of hyperforin. Four years old plants had the highest sum of flavonoids. Both hydroponic and soil grown plant extracts demonstrated positive antiradical activity. All tested samples showed high antiradical activity which most probably is due to phenol compounds.

    Item Type: Thesis (PhD)
    Additional Information: Hypericum perforatum L. մշակումը in vitro և հիդրոպոնիկ համակցված մեթոդով: Cultivation of Hypericum perforatum L. by in vitro and hydroponics combined method.
    Uncontrolled Keywords: Վարդանյան Անուշ Պետրոսի, Vardanyan Anush
    Subjects: Biology
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 24 Sep 2016 10:41
    Last Modified: 24 Sep 2016 10:41
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3474

    Actions (login required)

    View Item