
AktyalniProblemy-2010
.pdf
440 |
Experimental Botany |
персикової молі, 300 павутинних кліщів на різних фазах розвитку. Оптимальною для розвитку клопа є температура 19-23 0С, але личинки можуть розвиватися в більш широкому діапазоні від 13 0С до 42 0С. Використання M. nubilus на рослинах огірків показало ефективність заходу на 82 %.
У 2009 році найбільшої шкоди декоративним культурам ботанічного саду НУБіП України задавали щитівки. Шкідники заселили скелетні гілки, стовбур і, насамперед, верхівки пагонів. В результаті дерева набували пригніченого вигляду, різко знижувався тургор, гілки засихали, утворювали суховерткість. Незважаючи на карантинні та інші захисні заходи, які проводилися в ботанічному саду, ареал щитівок поширювався. Тому виникла необхідність екологічної оцінки і пошуку можливостей удосконалення заходів обмеження чисельності шкідника. Оскільки щитівки відносяться до групи сисних комах, близьких до попелиць, трипсів, павутинних кліщів, тому ми вирішили застосувати біологічний препарат «Актофіт», який за надійністю захисту рослин від найпоширеніших шкідників перевищує більшість хімічних речовин. Водночас він абсолютно не шкідливий для людей, які працюють в закритому ґрунті. Діюча речовина препарату – комплекс авермектинів – отримана з особливих мікроскопічних грибів, що знаходяться у ґрунті. «Актофіт» пройшов науково-виробниче випробування і рекомендований для боротьби зі шкідниками в захищеному і відкритому ґрунті: рослинними кліщами, попелицями, трипсами, нематодами. Після обробки препаратом Актофіт (15 мл/л) юки алоєлистої з колонії шкідників більша частина була загиблих – 68,2 %. Під час розтину під щитком знаходилось трухляве тіло неживого шкідника. Ефективність біологічного препарату становила 70,8 %.
ЛІТЕРАТУРА
Архипов Г.Е. Вредители огурцов // Защита растений. – 1984. – № 2. – С.11-12. Дядечко М.П. Основи біологічного методу захисту рослин. – К.:Урожай, 1990. – 266 с.
Інактивація фотосистеми ІІ за умов індукції продукування водню в культурі Chlamydomonas reinhardtii P.A. Dang
ЯКІМОВА О.В.
Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України, відділ мембранології і фітохімії вул. Терещенківська, 2, м. Київ, 01601, Україна
e-mail: membrana@ukr.net
Встановлено, що усунення сірки із середовища та створення анаеробних умов в культурі одноклітинної зеленої водорості Chlamydomonas reinhardtii призводять до найбільшого відносно інших чинників приросту швидкості виділення водню (Wykoff et al., 1998). Це пов’язуюють зі зменшенням кількості активних реакційних центрів і білка D1 в реакційних центрах фотосистеми ІІ в клітинах водорості. За відсутності сірки білок D1 фотосистеми ІІ не поновлюється, таким чином світловий фотосинтез через деякий час припиняється (Melis, Heppe, 2001). Оскільки кисень продовжує споживатися мітохондріями, а новий не утворюється, швидко настає анаеробіоз, «вигідний» для роботи фермента гідрогенази. В цей час донорами електронів для гідрогенази є ендогенні субстрати (Melis, Heppe, 2001). Проте багато етапів цієї
Експериментальна ботаніка |
441 |
гіпотези лишаються нез’ясованими. Для розуміння регуляторних механізмів утворення фотоводню важливе значення має вивчення первинних процесів фотосинтезу в цілому і ролі другої фотосистеми, зокрема, на всіх етапах переходу на гідрогеназний метаболізм. Одним із джерел інформації про ці показники є визначення флюоресценції хлорофілу з використаням методу модульованої флуорометрії.
Кількість QB-невідновлюючих центрів фотосистеми ІІ визначали за кривими індукції флуоресценції як (Fpl-Fo)/(Fm-Fo) (Tomek et al., 2003). Щільність потоку фотонів діючого світла в області фотосинтетично активної радіації становила 40 мкмоль квантів/м2·с. Клітини штаму Chlamydomonas reinhardtii cw15 вирощувалися на трис- ацетат-фосфатному (ТАФ) середовищі, рН 7,0 [5]. Водорості культивували при кімнатній температурі і цілодобовому освітленні від білих флуоресцентних ламп з інтенсивністю освітлення 100 мкмоль фотонів•м2•с-1. Водорості відбиралися на середині експоненційної фази росту. Клітини збирали центрифугуванням протягом 5 хв. при 3000 g, двічі відмивали в середовищі ТАФ без сірки та ресуспендували в цьому ж середовищі до початкової густини. Для контролю всі процедури проводили аналогічно, але з використанням повного ТАФ-середовища. Культури переносили у спеціальні герметичні ємності, вяких виключається попадання зовнішнього кисню в середовище.
Отримані дані свідчать про зменшення вкладу фотохімічної фази у культурі водоростей, що голодають за сіркою. Це свідчить про порушення потоку електронів від фотосистеми ІІ на пул пластохінону і, як наслідок, появу QB-невідновлюючих центрів. Збільшення кількості QB-невідновлюючих центрів спостерігалося одразу ж після перененсення на безсіркове середовище і досягало максимального рівня приблизно на 30-ту годину безсіркового культивування (фаза встановлення анаеробіозу). Проте у фазі виділення водню (30-70 години безсіркового культивування), порівняно із попередньою фазою, ми спостерігали незначне зменшення кількості QB- невідновлюючих центрів, що є результатом відтоку електронів від фотосистеми ІІ за умов активації гідрогеназної реакції.
ЛІТЕРАТУРА
Melis A., Happe T. Hydrogen production. Green Algae as a source of energy // Plant Physiology. – 2001. – 127 (3). – Р. 740-748.
Tomek P., Ilik P., Lazar D., Stroch M., Naus J. On the determination of QB-non-reducing photosystem II centers from chlorophyll a fluorescence induction // Plant Sci. – 2003. – 164. – P. 665-670.
Wykoff D.D., Davies J.P., Melis A., Grossman A.R. The regulation of photosynthetic electron-transport during nutrient deprivation in Chlamydomonas reinhardtii // Plant Physiology. – 1998. – 117. – Р. 129-139.

442 |
Experimental Botany |
Эмбриологическая характеристика некоторых видов семейства Lamiaceae Lindley
ЯРОСЛАВЦЕВА А.Д.
Никитский ботанический сад – Национальный научный центр НААНУ пгт. Никита, Ялта, 98648, АР Крым, Украина
е-mail: anastasiya-d@ukr.net
До сегодняшнего дня остаются актуальными вопросы систематики растительного многообразия планеты. Помощь в их решении может оказать только комплексный подход в построении филогенетической системы, при котором ведущую роль играет понимание особенностей развития и строения репродуктивных и, в частности, генеративных структур цветка. Известно, что у цветковых растений систематическими признаками являются тип образования и строения тапетума, пыльцы, мужского гаметофита, прохождение пыльцевой трубки, оплодотворение, развитие и строение семязачатка, зародышевого мешка, эндосперма, зародыша, подвеска, гаусториев, которые обнаруживают значительную вариабельность и характеризуют определённым образом ту или иную группу растений. Вышеперечисленные характеристики были названы K. Sсhnarf «эмбриологической диаграммой» таксона. В семействе Lamiaceae типизация структур и систематизация эмбриологических признаков не завершена, а данные вопросы являются дискуссионными и актуальными.
Так, у трёх видов семейства Lamiaceae, принадлежащих к двум подсемействам
(Lamium glaberrimum (C. Koch) Taliev и Sideritis catillaris Jus.– Lamioideae; Scutellaria albida L. – Scutellarioideae), выявлен значительный уровень идентичности строения и развития мужских генеративных структур: центробежный тип формирования стенки микроспорангия, дифференциация незначительного числа спорогенных клеток (в 1 ряд у S. catillaris и в 2 ряда у L. glaberrimum, S. albida), а, соответственно, и пыльце-
вых зёрен; секреторный тапетум, имеющий двойственное происхождение; формирование фиброзных утолщений и поясков не только в эндотеции, но и в ткани связника, двуклеточный тип зрелой пыльцы и др. Различия отмечены в числе тек пыльников (у S. albida длинные тычинки однотековые), в архитектуре андроцея, наличии тапетальной плёнки у S. catillaris в зрелом пыльнике.
Установлено, что специфическими особенностями формирования мегаспорангия данных видов являются: развитие 2 археспориальных клеток и тетрад мегаспор у L. glaberrimum, отсутствие гипостазы у S. albida, остаточная длительно дегенерирующая структура из мегаспор и эпидермальных клеток нуцеллуса у S. catillaris, а также ряд морфометрических и качественных характеристик, различающихся у изучаемых видов (количество интегументального тапетума, длина микропиле, форма зародышевого мешка и его расположение в пространстве, степень смещения ядра центральной клетки, продолжительность функционирования антипод, их пространственное размещение и форма).
Выявлена вариабельность типов эмбриогенеза у изученных видов (Asterad-тип у L. glaberrimum и Onagrad-тип у S. catillaris и S. albida), и эндоспермогенеза (L. glaberrimum, S. catillaris – Stashys-тип, S. albida – Scutellaria-тип), а также разнооб-
разие эндоспермальных гаусториев – их количество, форма и число ядер в них, что

Експериментальна ботаніка |
443 |
свидетельствует о пластичности и специализированности данных признаков. Установлено, что у S. albida клетки двуклеточного халазального гаустория четырёхядерные, а микропилярный гаусторий двуклеточный, что не было отмечено ранее у других представителей данного рода. Зрелый зародыш L. glaberrimum, S. catillaris – прямой, лопатовидный, а у S. albida изогнутый. Эндосперм в зрелом семени трёх видов незначителен и представлен несколькими слоями.
Сравнительный анализ эмбриологии L. glaberrimum, S. catillaris и S. albida,
наряду с другими морфологическими таксоноспецифичными признаками, выявил общность типов генеративных структур, что указывает на выраженное родство этих видов и определённую консервативность их эмбриологических признаков. Различия же отмечены, в основном, во внешнем строении репродуктивных органов и являются адаптациями, обеспечивающими успешное опыление и диссеминацию.
Влияние красного света на формирование каллусной культуры томата Lycopersicon esculentum Mill
ЯРОШ Т.Г.
Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина, кафедра физиологии и биохимии растений пл. Свободы, 4, Харьков, 61077, Украина
e-mail: shpilyova-t@mail.ru
Культурный томат (Lycopersicon esculentum Mill) является одной из наиболее ценных овощных культур (Harish, Rajeevkumar, 2010). Его можно успешно культивировать как в полевых, так и тепличных условиях. Томат оказался удобным объектом для культивирования in vitro, его рассматривают в качестве модельной культуры для выполнения различных молекулярно-биологических и генно-инженерных манипуляций (Бочарникова, 2008).
В настоящее время проведено большое количество работ по изучению влияния красного света (КС) на процессы роста и развития растений in vivo. В частности, у томатов показана роль КС в формировании продуктивности, ростовых процессах, углеводном обмене и др. (Щёголев, Жмурко, 2008). При таких условиях сохраняется целостность растительного организма. Цель же этой работы: исследовать сохраняются ли ранееизученные эффектыактивации системыфитохромов томатов вкультуре in vitro.
Объектом исследования был позднеспелый сорт томатов Ace 55 vf компании Asgrowвысокоурожайный, с высоким качеством плодов (Щёголев, Жмурко, 2008). Растения томатов получали путем проращивания стерильных семян на среде Мурасиге и Скуга (МС) без добавления стимуляторов роста. Предварительно семена подвергали стерилизации, которая проходила в несколько этапов: сначала их выдерживали два часа в концентрированном растворе KMnO4, после этого проводили трехкратное промывание стерильной дистиллированной водой. Далее замоченные семена оставляли на сутки в термостате при температуре 26 °С. Непосредственно перед посевом в пробирки со средой МС семена в течение 10 минут ещё стерилизовали в слабом растворе KMnO4. Для индукции первичного каллусогенеза томатов использовали среду
444 |
Experimental Botany |
МС, содержащую 2 мг/л 2,4-Д. В качестве эксплантов были использованы сегменты корней, семядолей и гипокотилей размером 1-1,5 см. Экспланты культивировали в темноте при26°С. В опыте было 3 варианта освещения: белый свет (контроль); темнота (выращивались в условиях абсолютной темноты, t = 26 °С); красный свет (КС, 660 нм). Интенсивность облучения составляла 130 мкват/м², что візівало низкоэнергетические реакции фитохрома (НЭР). Для облучения КС использовали матрицу Коробова из светодиодов с максимумом излучения 660 нм. Через 4 недели после начала культивирования томатов проводили облучение каллусов КС по 15 минут в течение 2 недель. С момента начала облучения каждую неделю отмечали прирост каллусов.
Результаты исследований показали, что по своей структуре каллусы каждого из трех вариантов опыта через 2 недели после облучения различались между собой. На КС каллусы томатов были наиболее темными, что, возможно, связано, с более интенсивным накоплением фенольных соединений. КС стимулировал процессы каллусогенеза на среде 2,4-Д у всех трех эксплантов (корни, семядоли и гипокотили) по сравнению с БС (контроль). Причем у эксплантов из семядолей и гипокотилей этот прирост на КС был выше, чем у корней. Наименьший прирост каллуса наблюдали у эксплантов, растущих в темноте. В темноте у каллусов, полученных из корней томатов, за 2 недели прирост вообще отсутствовал. После окончания облучения отмечены активные морфогенные процессы на БС и лишь их зачатки у культур, облученных КС.
Таким образом, активирование системы фитохромов в культуре in vitro томата вызывает увеличение прироста биомассы каллусов, что может быть связано с изменением темпов развития растения. Можно предположить, что свет разного спектрального состава оказывает свое влияние на эффективность каллусогенеза.
ЛИТЕРАТУРА
Бочарникова Н.И. Мутантный генофонд томата и его использование в селекционногенетических исследованиях // Вестник ВОГиС. – 2008. – 12, № 4. – С. 644-653.
Полякова М.Н. Влияние света различного спектрального состава на регенерационный потенциал люпина в культуре in vitro // Материалы II Всероссийского конгресса студентов и аспирантов-биологов «СИМБИОЗ РОССИЯ 2009». – 2009.
Щёголев А.С., Жмурко В.В. Влияние красного света на содержание углеводов в листьях томатов // Вісник Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна. Серія «Біо-
логія». – 2008. – Вып. 7, № 814. – С. 205-210.
Harish M.C., Rajeevkumar S., Sathishkumar R. Efficient in vitro Callus Induction and Regeneration of Different Tomato Cultivars of India // Asian J. Biotechnol. – 2010. – №2. – Р. 178-184.
Jose M., Simarro S., Nuez F. Embryogenesis induction, callogenesis and plant regeneration by in vitro culture of tomato isolated microspores and whole anthers // Journal of Experimental Botany. – 2007. – № 58. – Р. 1119-1132.
Sheeja T.E. Mandal A.B. In vitro flowering and fruiting in tomato (Lycopersicon esculentum
Mill) // Asia Pacific Journal of Molecular Biology and Biot. – 2003. – 11 (1). – Р. 37-42.

Експериментальна ботаніка |
445 |
Кальцийзависимое усиление генерации активных форм кислорода колеоптилями Triticum aestivum L., индуцируемое экзогенной салициловой кислотой: участие пероксидазы и супероксиддисмутазы
ЯСТРЕБ Т.О., КОЦ Г.П., КАРПЕЦ Ю.В., КОЛУПАЕВ Ю.Е.
Харьковский национальный аграрный университет им. В.В. Докучаева п/о «Коммунист – 1», г. Харьков, 62483, Украина
e-mail: plant_biology@mail.ru
Салициловую кислоту (СК) ныне рассматривают как один из «стрессовых» фитогормонов. Полагают, что происходящее с участием СК усиление генерации АФК может индуцировать устойчивость растений к биотическим и абиотическим стрессорам. Одной из основных причин накопления H2O2 в растительных клетках под влиянием СК считается ингибирование салицилатом каталазы (Horvath et al., 2002). В то же время участие других оксидантных и антиоксидантных ферментов в этом процессе мало исследовано (Rao et al., 1997; Mory et al., 2001). При этом открытым остается вопрос о роли кальция как внутриклеточного мессенджера в изменении активности этих ферментов под влиянием СК. В связи с этим изучали влияние экзогенной СК на активность пероксидазы и супероксиддисмутазы (СОД) колеоптилей пшеницы (Triticum aestivum L.) и генерацию ими АФК. C использованием ингибиторного анализа оценивали зависимость данных эффектов от состояния кальциевых каналов клеток.
Колеоптили, полученные от 4-суточных проростков пшеницы сорта Донецкая 48, в течение 2 ч обрабатывали 10 мкМ СК, добавляя ее в основную среду инкубации (2% сахароза). В отдельных вариантах отрезки колеоптилей обрабатывали блокатором кальциевых каналов верапамилом (250 мкМ) либо ингибитором пероксидазы салицилгидроксамовой кислотой (СГК – 1 мМ).
Обработка СК вызывала увеличение активности апопластной и внутриклеточной пероксидазы и СОД, повышение содержания пероксида водорода в колеоптилях и усиление генерации ими супероксидного анион-радикала. Изменения активности исследуемых ферментов в значительной степени нивелировались предварительной обработкой колеоптилей верапамилом. Усиление генерации «внешнего» супероксида колеоптилями пшеницы, вызываемое обработкой СК, частично угнеталось ингибитором пероксидазы СГК. Сделано заключение, что усиление образования O2.- под действием СК может быть связано с повышением активности апопластной пероксидазы, а подъем содержания H2O2 в клетках – с увеличением активности СОД. На основании результатов ингибиторного анализа можно полагать, что повышение активности этих ферментов зависит от поступления кальция в цитозоль. При этом нельзя исключить и вклада других ферментных систем в генерацию супероксида тканями колеоптилей, в частности НАДФН-оксидазы. Повышению содержания пероксидов в колеоптилях пшеницы, обработанных СК, может способствовать и известное ингибирование салицилатом каталазы (Колупаєв, Карпець, 2006).
ЛИТЕРАТУРА
Колупаєв Ю.Є., Карпець Ю.В. Індукування саліциловою кислотою тепло- і солестійкості проростків Triticum aestivum L. у зв’язку зі змінами прооксидантно-антиоксидантної рів-
новаги // Укр. ботан. журн. – 2006. – 63, № 4. – С. 558-565.

446 |
Experimental Botany |
Horvath E., Janda T., Szalai G., Paldi E. In vitro salicylic acid inhibition of catalase activity in maize: differences between the isozymes and a possible role in the induction of chilling tolerance // Plant Sci. – 2002. – 163. – P. 1129-1135.
Mori I. C., Pinontoan R., Kawano T., Muto S. Involvement of superoxide generation in salicylic acid-induced stomatal closure in Vicia faba // Plant and Cell Physiol. – 2001. – 42. – P. 1383-1388.
Rao M.V., Paliyaht G., Ormrod D.P. et al. Influence of salicylic acid on H2O2 production, oxidative stress, and H2O2-metabolizing enzymes // Plant Physiol. – 1997. – 115. – P. 137-149.
The influence of 1.1-dimethylhidrazine (1.1-DMH) on the anatomical structure of Stipa capillata L.
AKHMETOVA A.B.
Казахский национальный университет им. аль-Фараби, биологический факультет, кафедра ботаники и экологии пр. аль-Фараби, 71, г. Алматы, 050040, Республика Казахстан
e-mail: Aigul.Akhmetova@kaznu.kz, utgnbk@mail.ru
Modern ecological problems have got global impact by the amount of regional pollution, by long distance transfer of pollutants in atmosphere and by influence of pollution on life conditions and health. Nowadays, dangerous ecological situation was created in regions maintained by military industrial complex, as several decades ago its activity was closed and ecologically reformed. One of the rocket fuel components – 1.1-dimethylhidrazine (1.1- DMH) renders negative influence on a vegetative cover. Depending on the character, duration and intensity of the pollutant influence on plants, their instant or gradual destruction occurs. Plants are capable of taking 1.1-DMH both from soil and from atmosphere at intensive evaporation and airborne spread of rocket fuel during the fall of residual rockets parts. While in the soil, decomposition of 1.1-DMH is rather fast, however; it can be kept for long enough time and at high concentration level in plants. Therefore, vegetation is the original indicator determining the pollution areas by 1.1-DMH. Anatomical studies of plants, collected during expeditions in area where rockets’ parts fall, on the territory of Karaganda region were carried out. We focused on plants from Poaceae family (Stipa capillata L.). The studies of internal structure of plant anatomic samples and morphometric measurements were carried out. Since the change of plant attributes in natural conditions and in experiment are identical, the data received during the study of S. capillata structure in experimental conditions are resulted below.
Anatomical structure of Stipa capillata
Stem. From the outside stem is covered with epidermis; its crates are of rounded shape, dense closed, without intercrates. The thickness of plants’ epidermis in the control area is equal to 5.06 micrometers, on the polluted it was increased up to 7.44 μm. Under the epidermis there are several layers of crates of a mechanical tissue – sclerenchyma. Conducting bundles are located randomly in stem. Conducting bundles are collaterally closed, there is no cambial layer between xylem and phloem. Conducting bundle is surrounded by sclerenchyma cover. The area of conducting bundle is equal to 33.54 μm2 in the control area and

Експериментальна ботаніка |
447 |
41.92 μm2 – in the polluted. At the centre of stem the crates of pith parenchyma collapse and air cavity is formed.
Leaf. The surface of leaf epidermal crates is covered with cutin layer. The thickness of epidermis in the control area is equal to 8.12 μm, in the polluted area it has increased up to 9.56 μm. The conducting bundles are closed collateral and also consist from xylem and phloem, located side by side. The area of conducting bundles of a leaf in the control area is equal to 22.56 μm2 and 24.04 μm2 – in the polluted. The conducting bundles have sclerenchymal cover, with thickness in the control area equal to 23.84 μm, in the polluted – 28.56 μm.
Root. The root is covered with rhizoderma; crates of primary bark are situated underneath. The thickness of primary bark in control area is 90.99 μm, and in the polluted area it increases up to 142.85 μm. Under the very internal layer of primary bark crates the crates of endodermis are situated, surrounding the central cylinder by a continuous layer. The diameter of the central cylinder in the control area is equal to 244.18 mcm and to 314.9 mcm – in the polluted.
As a result of anatomic researches of aboveground (stem, leaf) and underground (root) parts of S. capillata, the changes in the internal structure of all organs were revealed. In leaves there was an increase in epidermis thickness, the sizes of conducting bundles and the thickness of sclerenchyma; in stem: the increase of the epidermis thickness, the sizes of conducting bundles; in root: the increase in sizes of the primary bark and the central cylinder, the sizes of conducting bundles. The particular changes in morphological structure of the investigated plants were not noticed. The data received in study of anatomical structure of S. capillata growing under polluted conditions with 1.1-DMH corroborate the results of previous investigations.
Biotechnological aspects of growing for different species and sorts of Epimedium L.
BAYRAKTAR V.N.
Odessa National University by I.I. Mechnikov, Department Genetics and Molecular Biology Champagne alleyway No. 2, Odessa, 65058, Ukraine
e-mail: vogadro2007@rambler.ru
Epimedium species are herbaceous perennial plants from Berberidaceae Juss. family, approximately 20-25 cm. in height, which grow in Japan, Korea and China. Some Epimedium species are deciduous, dropping their leaves in autumn. Others are evergreen (Brooklyn, 1986; Thomas, 1990) holding their old, thrashed leaves till the new ones rise in spring. Snip off old leaves by February; any later and you risk accidentally cutting fresh flower stems (Brooklyn, 1986; Huxley, 1992). Epimedium species are not self-fertile but they cross pretty freely, especially in gardens (Duke, Ayensu, 1985; Yeung Him-Che, 1985). Their use in traditional medicine goes back for millennia. Extracts of the leaves were used in treating infertility, to clarify the mind, improve circulation and bolster the immune system.
Biotechnological aspects of Epimedium growing include few steps. First and most important: adaptation and acclimatization to new climatic zone of south. We have received three species of Epimedium as scientific cooperation from Dr. Toshiro Shibata, Hokkaido

448 |
|
Experimental Botany |
Experimental |
Station, National Institute of Biomedical Innovation, Japan: 1. |
E. grandiflorum Morr. var. thunbergianum (Miq.) Nakai.; 2. E. sempervierens Nakai ex F. Maek.; 3. E. saggitatum (Siebold & Zucc.) Maxim. All herbs were planted in autumn, middle of October. After cold winter when temperature in February was minus 25 0C = 248 0K. On the spring in April 20th appeared fresh leafs and quickly begin to grow. After ten days, plants gave flowering.
The aim of our research was to specify adoptive ability for each Epimedium species and to check flavonoide – icariine concentration. Chemical formula C33H40O15, molecular weight – 676,66. In our research, Epimedium leaves’ extracts were tested for icariine concentration using methods of chromatography with sorbents and electrophoresis. Tests were performed during winter and in the Spring until the end of April. The icariine concentration during this period of time was low and minimal, from 0.05 μmol/L to 0.160 μmol/L. Since fresh leaves have appeared, icariine concentration became to increase. We also determined that this flavonoid – icarrine is able to block specifically enzyme phosphodiesterase-5. Therefore, Epimedium has such properties as PDE-5 Phosphodiesterase inhibitor (Duke, Ayensu, 1985; Medicinal Plants in the Republic of Korea.–WHO,1998; Stearn, 2002).
Since Epimedium species will be adapted well to the southern part of Odessa region, we can start research for in vitro meristemal reproduction for cultivation on special selective agar-agar medium. As a test species for comparative research, we received E. rubrum C. Morr. plants from Dr. Asya V. Golokoz, Botanical Garden of Odessa National University and Dr. Mary D. Nadraga, Botanical Garden of Lviv, National University by Ivan Franko.
REFERENCES
Brooklyn Botanic Garden Oriental Herbs and Vegetables // Brooklyn Botanic Garden. – 1986. – 39, No 2. – P. 116.
Duke J.A., Ayensu E.S. Medicinal Plants of China Reference Publications, Inc., 1985. – 218 p. Huxley A. The New RHS Dictionary of Gardening. – MacMillan Press., 1992. – 200 p. Medicinal Plants in the Republic of Korea. – World Health Organisation, Manila, 1998. – 43 p. Stearn W.T. The Genus Epimedium and other Herbaceous Berberidaceae. – The Royal Bo-
tanic Gardens, Kew, 2002. – 280 p.
Thomas G.S. Perennial Garden Plants. – J. M. Dent & Sons: London, 1990. – 233 p.
Yeung Him-Che. Handbook of Chinese Herbs and Formulas. – Los Angeles: Institute of Chinese Medicine, 1985. – 673 p.
Seasonal variations for tannin and caffeine concentration extracted from leaves of different Tea plant (Camellia sinensis (L.) Kuntze ) cultivars
BAYRAKTAR V.N.
Odessa National University by I.I. Mechnikov, Department Genetics and Molecular Biology Champagne alleyway, No. 2, Odessa, 65058, Ukraine
e-mail: vogadro2007@rambler.ru
Tea-plant: Camellia sinensis (L.) Kuntze is an evergreen megatherm, which can easily be resistent to hot weather conditions, but also resistant to low temperatures without snow cover until minus -12-14oC = 261-259oK. Tea plant likes frequent and rich watering,
Експериментальна ботаніка |
449 |
high air humidity. At the same time it has intolerance to stagnant water under rhizomes. Therefore better growth is obtained on the slopes of the hills (Desai, Armstrong, 2004). In the tropical climate tea plants grow and develop all year round. In order to grow high quality tea it is necessary to cultivate tea plants in tropical or subtropical climate and on acidulated soils. Usually tea plants are cultivated on tea plantation, which are situated close to the hill slopes.
Tea it is a plant with shining bottle-green leafs with classic simple form, similar to laurel leafs and inflorescence with white, red or pink flowers with five-six petals. Tea-plant is resistant to diseases that are dangerous for coffee-tree and vine (Nigel Melican, 1996). As all camellies, tea plants do not lose coriaceous glossy leafs before winter, blossom at the same time as other camellies on December, January and February. Tea plants grow well on acidulated soils fertilized with organic nitrogen. Fermented Chicken's dung diluted with water 1:15 can be used for watering under plants close to soil without touching leaves (Nigel Melican, 1996).
While growing tea plants it is necessary to follow next rules: high soil acidity, good watering, partial shading, soil never should be dry, the need to support continual moisture. Tea leaves can be collected four years of growth.
Caffeine concentration in leafs depends on tea species (cultivars) and approximately comprises 3-5 % with seasonal variations. For example on December caffeine concentration could be 5 % and in July it is about 2 %. If nitrogen fertilizer is added, it increases the concentration of caffeine in leafs. For example, tea plants raised from seeds contain larger caffeine concentration comparing to those which were raised using vegetative cloning (graft). Daily dose of caffeine is less than 200 mg. Intake of this amount with tea do not have any negative risk for health (Hicks, Hsieh, Bell, 1996; Rogers et al., 2008).
Aim: Adoptation of Tea Plants. Seasonal fluctuation for caffeine and tannin in leafs. To provide our research we received tea plants from Dr. Eva Lee, Hawaii Tea Society, USA. The received materials contained six sorts of Tea Plants of Indian, Japanese and Chinese origin, black and green tea cultivars: 1. Bohea – Chinese small leaf tea (Camellia sinensis var. bohea); 2. Yabukita – Japanese Green Tea (C. sinensis); 3. Yutaka Midori – Japanese Tea (C. sinensis); 4. Benikaori – Japanese Green Tea; 5. Chin Shin Oolong – Taiwan Tea; 6. Assam – Indian Black Tea (C. sinensis).
REFERENCES
Desai M.Y., Armstrong D.W. Analysis of derivatized and underivatized theanine enantiomers by high-performance liquid chromatography/atmospheric pressure ionization-mass spectrometry // Rapid Commun Mass Spectron. – 2004. – 18 (3). – Р. 251-6.
Hicks M.B., Hsieh Y.-H.P., Bell L.N. Tea preparation and its influence on methylxanthine concentration // Food Research International. – 1996. – 29, N 3. – April. – P. 325-330(6).
Nigel Melican. CAFFEINE AND TEA: Myth and Reality // Food Research International. – 29, Nos 3-4, pp. September 1996. – 325-330 (http://chadao.blogspot.com/2008_02_01_archive.html)
Rogers P.J., Smith J.E., Heatherley S.V., Pleydell-Pearce C.W.. Time for tea: mood, blood pressure and cognitive performance effects of caffeine and theanine administered alone and together // Psychopharmacology (Berl). – 2008 Jan. – 195 (4). – Р. 569-77. Epub 2007 Sep 23.