Gallic acid as a non-specific regulator of phenol synthesis and growth of regenerate plants of Corylus avellana (L.) H. Karst. and Salix alba L. in vitro | ГАЛОВА КИСЛОТА ЯК НЕСПЕЦИФІЧНИЙ РЕГУЛЯТОР ФЕНОЛЬНОГО СИНТЕЗУ І РОСТУ РОСЛИН-РЕГЕНЕРАНТІВ CORYLUS AVELLANA (L.) H.KARST. ТА SALIX ALBA L. IN VITRO

Английский. Gallic acid is found in plant tissues in free form, as well as in the composition of complex esters and hydrolysed tannins. These phenolic compounds have significant antioxidant activity and protect plant cells from damage by free radicals. In the conditions of stress that occurs during the introduction of plants into in vitro culture, the vast majority of explants are characterised by an intensive synthesis of phenols, which quickly oxidise, polymerise, block the explants’ nutrition pathways, and cause tissue necrosis. The addition of gallic acid in millimolar concentrations to the nutrient medium reduces the risk of autointoxication of tissues by secondary metabolic products. The purpose of this study was to investigate the effect of exogenous gallic acid on organogenesis and phenolic synthesis of Salix alba and Corylus avellana plants in vitro. For this purpose, the study used methods of tissue and organ culture in vitro, spectrophotometric determination of total phenols and flavonoids in leaves, methods of dispersion and nonparametric analysis. It was established that gallic acid at a concentration of 1 mmol·l-1 in the composition of the DKW nutrient medium caused the awakening of dormant buds, stimulated the growth of shoots, and also promoted the branching of stems, the development and growth of lateral roots of Salix alba in vitro. It also inhibited the synthesis of phenols in Corylus avellana plants of the varieties ‘Tonda Romana’, ‘Tonda Gentile Dele Lange’, ‘Barcelona’, while contributing to an increase in the content of phenolic compounds in the leaves of the varieties ‘Tonda Di Giffoni’, ‘Mortarella’, and ‘Epsilon’. It was established that the varieties recommended for fruiting have a higher content of phenolic compounds (‘Tonda Gentile Dele Lange’ and ‘Tonda Di Giffoni’) compared to pollinator varieties (‘Mortarella’). Therefore, exogenous gallic acid at a concentration of 1 mmol·l-1 has the properties of a non-specific regulator of phenol synthesis in regenerating plants of hazel (Corylus avellana), which is relevant for plants with a high content of phenols, especially at the stage of their introduction into in vitro culture

украинский. Галова кислота міститься у рослинних тканинах у вільній формі, а також у складі складних ефірів та гідролізованих танінів. Ці фенольні сполуки мають значну антиоксидантну активність і захищають клітини рослин від пошкодження вільними радикалами. В умовах стресу, який виникає під час введення рослин в культуру in vitro, для переважної більшості експлантатів характерним є інтенсивний синтез фенолів, які швидко окислюються, полімеризуються, блокують шляхи живлення експлантатів і викликають некротизацію тканин. Додавання галової кислоти у мілімолярних концентраціях до складу живильного середовища зменшує ризики автоінтоксикації тканин продуктами вторинного метаболізму. Метою даної роботи було дослідити вплив екзогенної галової кислоти на органогенез і фенольний синтез рослин Salix alba і Corylus avellana в умовах in vitro. Для цього використовували методи культури тканин і органів in vitro, спектрофотометричного визначення у листках загальних фенолів і флавоноїдів, методи дисперсійного і непараметричного аналізу. Встановлено, що галова кислота в концентрації 1 мМ·л-1 у складі живильного середовища Драйвера-Куньюки (DKW) викликала пробудження сплячих бруньок, стимулювала ріст пагонів, сприяла галуженню стебел, а також розвитку і росту бічних коренів Salix alba в культурі in vitro. Фенолкарбонова кислота гальмувала синтез фенолів у рослин Corylus avellana сортів ‘Тонда Романа’, ‘Тонда Гентіль Делє Ланге’, ‘Барселона’, водночас сприяла підвищенню вмісту фенольних сполук у листках сортів ‘Тонда Ді Джифоні’, ‘Мортарелла›, ‘Епсилон’. Встановлено, що рекомендований у якості запилювача сорт ‘Мортарелла’ містить у листках менше фенольних сполук ніж сорти для плодоношення (‘Тонда Гентіль Делє Ланге’ і ‘Тонда Ді Джиффоні’). Отже екзогенна галова кислота в концентрації 1 мМ·л-1 має властивості неспецифічного регулятора фенольного синтезу у рослин-регенерантів ліщини (Corylus avellana). Вона знижує негативні наслідки автоінтоксикації тканин продуктами окислення поліфенолів, що актуально для рослин з високим вмістом фенольних сполук особливо на етапі їх введення в культуру in vitro. Чутливість рослин-регенерантів до 3,4,5-тригідроксибензойної кислоти має практичне значення в аспекті виявлення генотипів з потенційно активним ростом