インディアンサルサパリラ、Hemidesmus indicus (L.) R. Br. ex Schult: 組織培養研究

Indian sarsaparilla, Hemidesmus indicus (L.) R. Br. ex Schult: tissue culture studies.

• Mafatlal M Kher
• Mahipal S Shekhawat
• M Nataraj
• Jaime A Teixeira da Silva

抄録

Hemidesmus indicus (L.) R. Br. ex Schultは、一般的にアナントムルまたはインドサルサパリラとして知られています。この植物の根は、薬用、生物学的、植物性の広い範囲の特性を表示し、医薬品や食品産業で使用されています。従来、この植物は種子発芽または植物伝搬によって増殖されてきたが、種子発芽由来の植物は種子を媒介とする病気にかかりやすい、あるいは植物伝搬による小植物体の生産には限界があるなど、従来の方法ではその有効性に限界があった。これに対し、植物組織培養では、自然生息地の植物を犠牲にすることなく、大規模な増殖と二次代謝物のin vitro生産が可能である。この植物の栽培を迅速化するための効率的なマイクロプロパゲーションプロトコルを確立するために、カルスを媒介としたin vitro増殖、体性胚芽形成、子葉樹節、茎節、シュート先端、節状の展開物を用いたシュートの増殖など、40年以上に亘って多くの研究が行われてきた。これらの中でも、H. indicus のマイクロプロパゲーションに最もよく用いられるのは、結節性のあるエキスである。硫酸アデニン、クエン酸、アスコルビン酸、アルギニンの施用は、in vitro培養時のエキスプラントの褐変、葉の早枯れ、シュート先端の欠片化を防止するのに有効であると考えられる。このレビューは、マイクロプロパゲーション、短期的な生殖系保存のための合成種子の使用、および2-ヒドロキシ-4-メトキシベンズアルデヒド、ルピオール、バニリンおよびルチンのような二次代謝物のin vitroの根およびカルス培養からの生産についての洞察を提供します。さらに、ヘミデスムスのバイオテクノロジーにおける未踏の分野や革新的な研究分野についても議論する。重要ポイント： ・Hemidesmus indicusは複数の治療法に応用されている。 ・Hemidesmusの根は製菓や薬局方に利用されている。 ・Hemidesmusの組織培養を総合的に評価している。 ・Hemidesmusのバイオテクノロジーの課題と今後の研究について論じる。

Hemidesmus indicus (L.) R. Br. ex Schult is commonly known as anantmul or Indian sarsaparilla. The roots of this plant, which display a wide range of medicinal, biological, and phytopharmaceutical properties, are used in the pharmaceutical and food industries. Conventionally, the plant is propagated by seed germination or vegetatively, but the efficacy of traditional methods has some limitations: plants derived from seed germination are prone to seed-borne diseases, or plantlet production using vegetative propagation is limited. In contrast, plant tissue culture allows for large-scale propagation and secondary metabolite production in vitro without sacrificing plants from their natural habitats. Many efforts have been made over 40 years of research to establish efficient micropropagation protocols to speed up cultivation of this plant, including callus-mediated in vitro propagation, somatic embryogenesis, and shoot multiplication using cotyledenory nodes, stem segments, shoot tips, and nodal explants. Among these explants, nodal explants are the most commonly used for H. indicus micropropagation. The application of adenine sulfate, citric acid, ascorbic acid, and arginine may be useful in preventing explant browning, premature leaf senescence, and shoot tip abscission during in vitro culture. This review provides insight into micropropagation, use of synthetic seeds for short-term germplasm preservation, and in vitro production of secondary metabolites such as 2-hydroxy-4-methoxybenzaldehyde, lupeol, vanillin, and rutin, from in vitro root and callus cultures. Furthermore, unexplored and possible innovative areas of research in Hemidesmus biotechnology are also discussed. KEY POINTS: • Hemidesmus indicus has multiple therapeutic applications. • H. indicus roots are used in confectionary and pharmacy. • This review comprehensively assesses H. indicus tissue culture. • Challenges and future research of H. indicus biotechnology are discussed.