Факторы, влияющие на продуктивность культур тканей

Способность культур тканей растений к синтезу и накоплению вторичных метаболитов является установленным фактором. Однако для многих культур до сих пор не удается определить условия накопления продуктов, хотя бы в количествах, характер­ных для родительских растений. Как правило, клеточные культуры, напрямую полученные из растений, характеризуются низким содержанием искомых веществ. Это связано с тем, что в растениях обычно синтез и накопление вторичных метаболитов разобщены во времени и происходят в разных органах или тканях, а синтез их в недифференцированных тканях сильно репрессирован или вообще невозможен. Толь­ко благодаря использованию методов селекции и правильно разработанной технологии культивирования высоко­производительных штаммов к настоящему времени получены культуры тканей, в которых содержание вторичных продуктов достаточно ве­лико, чтобы их получение было рентабельным с экономической точки зрения.

На выход вторичных продуктов в культуре ткани могут влиять следую­щие факторы.

Происхождение ткани

Обычно в качестве источника клеток для получения культуры ткани проводят поиск наиболее продуктивных растений в надежде, что эта способность будет пере­несена и в культуру. Однако однозначной зависимости между продукционной способностью растения и клеточной культуры, полученной из него обычно не наблюдается. Например, куль­туры тканей Catharanthus roseus, полученные из высокоалкалоид­ных растений, проявляли тенденцию к синтезу большего количества алкалоидов, чем культуры, полученные от малопродуктивных растений. В то же время клеточные культуры Duboisiamyoporoides растения, наиболее богатого тропановыми алкалоидами (5,0%), не накапливали значительных количеств алкалоидов. Наибольшее содержание тропановых алкалоидов отмечено в культуре ткани Hyoscyamus niger (0,01-0,02%), хотя растение не отличается высокой алкало­идной продуктивностью. Как известно, коробочки Papavеr somniferum не является источником сырья для получения алкалоида сангвинарина. Но в культуре ткани этого растения под влиянием элиситоров накапливается 2.9%сангвинарина. Клетки Cinchona ledgeriana в культуре ткани накапливают главным образом антрахиноны, а не алкалоиды.