Динаміка клітинних популяцій Rauwolfia serpentina Benth. за різних умов культивування in vitro

Abstract

Досліджено динаміку клітинних популяцій високопродуктивного штаму К-27 R. serpentina – продуцента протиаритмічного алкалоїду аймаліну – за різних умов вирощування (поверхневе, глибинне) на середовищах з неоднаковим вмістом сахарози та мінеральних компонентів. Вивчали зміну чисельності клітин за відносним вмістом ДНК та площею ядерця, а також залежність питомих швидкостей показників продуктивності (накопичення біомаси та індолінових алкалоїдів) від внеску динаміки окремих субпопуляцій клітин. Проаналізовано особливості мінливості структури клітинних популяцій за обома показниками в різних умовах вирощування. Для їхнього опису використано термодинамічний підхід, який полягає у визначенні методом парної лінійної регресії особливостей зміни потоків накопичення біомаси, трахеїд та алкалоїдів залежно від внеску біологічних сил – динаміки субпопуляцій клітин з різним відносним вмістом ДНК та площею ядерця.

The article describes a dynamics of the cell populations of R. serpentina strain K-27, which is a superproducent of anti-arrhythmic alkaloid aimaline, depending on the sucrose and inorganic substances contents and the tissue position in the culture (superficial or submerge). The authors have analysed the dynamics of cell quantity judging from the relative DNA content and nucleolus area. The specific rate of productivity, namely the biomass and indoline alkaloids accumulation, have been established in dependence on dynamics of definite cell subpopulations. The influence of all cultivation versions on cell populations variation in both cell parameters have been studied. Thermodynamic approach have been used to describe specific accumulation changes rate of biomass, tracheids and alkaloids that depend on the cell subpopulations dynamics were analyzed by paired linear regression.

Исследована динамика клеточных популяций высокопродуктивного штамма К-27 Rauwolfia serpentina – продуцента противоаритмического алкалоида аймалина в разных условиях выращивания на средах с различным содержанием сахарозы и минеральных солей. Изучена динамика количества клеток по относительному содержанию ДНК и площади ядрышка, а также зависимость удельных скоростей показателей продуктивности (накопление биомассы и алкалоидов) от вклада динамик отдельных субпопуляций клеток. Проанализирована изменчивость структуры клеточных популяций по обоим показателям в разных условиях выращивания. Для их описания применен термодинамический подход, состоящий в изучении методом парной линейной регрессии особенности изменения потоков накопления биомассы, трахеид и алкалоидов в зависимости от вклада биологических сил – динамик субпопуляций клеток по относительному содержанию ДНК и площади ядрышка.