Optimisation of the conditions for in vitro regeneration of sage | Optymalizacja warunków regeneracji in vitro szałwii lekarskiej

Английский. Sage (Salvia officinalis L.) is a useful medicinal plant showing antiseptic activity towards a broad spectrum of bacteria, anti-inflammatory activity, lowering blood sugar, treating stomach ailments, and even having an antioxidant effect. The applicability of a number of chemicals present in the essential oil of sage increases the interest in cultivation this species using biotechnological methods. The development of efficient methods for plant regeneration is important for a medicinal plant, such as sage. It opens up a number of possibilities ranging from unravelling of metabolic pathways and increasing the production of secondary metabolites, the micropropagation of homogeneous genotypes, and finally to genetic transformation and production of biopharmaceuticals. The aim of this study was to develop efficient methods for regeneration of sage in in vitro cultures through direct and indirect organogenesis. Direct organogenesis was induced on Murashige Skoog medium (MS) and the half-strength MS medium (1/2 MS) containing different combinations and concentrations of plant growth regulators: BA, mT, NAA and IAA. The callus induction and plant regeneration trials by indirect organogenesis were conducted in three different experiments, consisting of a set of different media. This experiment included various output explants. As a result of the studies efficient regeneration of sage was developed through direct organogenesis using MS media containing 0.3 mg / l BA and 0.3 mg / l mT. Multiplication rate during cyclic culture was in the range of 3.08 - 3.82 for the media containing BA and 2.44–3.41 for the media with mT. In studies on indirect organogenesis we also obtained induction of callus on all the substrates, while the induction of morphogenetic properties of the tissue requires further development.

польский. Szałwia lekarska (Salvia officinalis L.) jest użyteczną rośliną zielarską wykazującą działanie antyseptyczne na szerokie spektrum bakterii, działanie przeciwzapalne, obniżające poziom cukru we krwi, leczące dolegliwości żołądkowe, a nawet mającą działanie antyoksydacyjne. Możliwość zastosowania licznych związków chemicznych zawartych w olejku eterycznym szałwii zwiększa zainteresowanie uprawą tego gatunku z wykorzystaniem metod biotechnologicznych. Opracowanie wydajnych metod regeneracji roślin ważnych z leczniczego punktu widzenia, takich jak szałwia lekarska, otwiera szereg możliwości począwszy od rozpoznania szlaków metabolicznych i zwiększonej produkcji metabolitów wtórnych, po mikropropagację jednorodnych genotypów, aż wreszcie do transformacji genetycznej czy produkcji biofarmaceutyków. Celem niniejszej pracy było opracowanie wydajnej metody regeneracji szałwii lekarskiej w kulturach in vitro na drodze organogenezy bezpośredniej i pośredniej. Organogeneza bezpośrednia była indukowana na pożywce Murashige Skoog (MS) oraz dwukrotnym rozcieńczeniu pożywki MS (1/2 MS) zawierających różne kombinacje i stężenia roślinnych regulatorów wzrostu: BA, mT, NAA oraz IAA. Proces indukcji tkanki kalusowej i próby regeneracji roślin metodą organogenezy pośredniej prowadzone były w trzech różnych doświadczeniach składających się z zestawu odmiennych pożywek. Doświadczenia te obejmowały różne eksplantaty wyjściowe. Najlepsze wyniki dla procesu regeneracji szałwii na drodze organogenezy bezpośredniej uzyskano przy użyciu pożywek MS z dodatkiem 0,3 mg/l BA lub 0,3 mg/l mT. Współczynnik rozmnażania podczas cyklicznej kultury mieścił się w zakresie 3,08–3,82 dla pożywek zawierających BA oraz 2,44–3,41 dla pożywek z mT. W badaniach nad organogenezą pośrednią na wszystkich zastosowanych podłożach otrzymano indukcję kalusa, jednak wzbudzenie właściwości morfogennych tkanki wymaga dalszego dopracowania.