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Miqのマイクロプロパゲーションと畑生植物、インビトロプロパゲーションされた温室生植物およびインビトロ由来カルスのエタノール抽出物の比較抗酸化特性
Micropropagation of Miq and Comparative Antioxidant Properties of Ethanolic Extracts of the Field-Grown Plant, In Vitro Propagated and In Vitro-Derived Callus.
PMID: 32610545 DOI: 10.3390/plants9070816.
抄録
本研究では、効率的なマイクロプロパゲーションプロトコルを開発し、畑で栽培された植物、インビトロで栽培された温室で栽培された植物、およびインビトロで栽培されたカルスの抽出物の抗酸化特性を比較した。塩化テトラゾリウム塩を用いて試験した種子は89％の生存率を示した。種子の発芽能力が低いため、種子をジベレル酸（ＧＡ）または硫酸（ＨＳＯ）で処理した。種子の最大発芽率は，30％HSO処理では19.00日後に87％であったが，GA処理では22日後に53％の最大発芽率を示した。その中で、6-ベンジルアミノプリン（BAP）単独処理が最も優れたホルモンであることがわかった。最も高いシュート長(7.26cm)と1株あたりの最大シュート数(18本)を記録したのは3mg LのBAPであった。また，インビトロでの発根には，インドール-3-酢酸0.5-mg Lが最適な濃度であることがわかった。カルスは、様々な種類のオーキシン類を単独で、またはサイトカイニンとの組み合わせで誘導した。その結果、3-mg LのIAAを用いた場合には、最も高いカルス率91、新鮮重量6gが得られた。本研究で生産された小植物体を順化処理した。その結果、表土とピートモスを1:2の割合で混合したものが最良の土壌培地であることがわかった。本研究では、インビトロ由来のカルス抽出物が最も高いフェノール含量（538 mg GAE）を示し、次いで畑で栽培された植物の部分、すなわち果実と葉柄の抽出物（504 mg GAEと300 mg GAE）が最も低いフェノール含量を示したのに対し、インビトロ植物抽出物は最も低いフェノール含量（98 mg GAE）を示した。一方、フラボノイドの含有量が最も高いのは葉柄抽出物であった。抗酸化活性を比較検討した結果，体外カルス由来のカルスはDPPH-ラジカル消去活性（IC：0.113-mg mL）が高かったのに対し，葉柄抽出物は0.126-，果実抽出物は0.137-，体外植物抽出物は0.173-mg mLであった。また，果実抽出物はすべての抽出物よりも優れたABTSラジカル消去活性（IC：0.088-mg mL）を示した。以上のことから、in vitro 由来のカルス抽出物は、高い TPC と優れた DPPH消去活性を有していることが示唆された。そこで、本研究では、効率的なマイクロプロパゲーションプロトコールを確立し、畑で栽培した植物、試験管内植物、試験管内由来カルス抽出物の抗酸化活性を比較することを目的とした。
In this study, an efficient micropropagation protocol was developed for and the antioxidant properties of field-grown plant, in vitroderived greenhouse-grown plant and in vitro-derived callus extracts were compared. The seeds tested using tetrazolium chloride salt exhibited 89% viability. Due to poor germination capacity of seeds, the seeds were treated with gibberellic acid (GA) or sulfuric acid (HSO). The maximum seed germination of 87% was observed at 30% HSO treatment after 19.00 d, whereas GA treatment showed maximum germination of 53% after 22 d. In vitro shoot multiplication was carried out using various types of cytokinins alone or in combination with auxin. Among them, 6-benzyl amino purine (BAP) single treatment was found to be the best hormone. The highest shoot-length (7.26 cm) and maximum number of shoots per explant (18) were recorded at 3-mg L BAP. For in vitro rooting, indole-3-acetic acid at 0.5-mg L was found to be the optimum concentration. Callus was induced using various types of auxins alone or in combinations with cytokinins. The highest percentage of callus of 91 and fresh weight of 6 g was obtained with 3-mg L IAA. The plantlets produced in the current study were subjected to acclimatization. The combination of topsoil and peat moss at 1:2 ratio was found to be the best soil media. In this study, in vitro-derived callus extract showed the highest phenolic content (538 mg GAE), followed by extracts of field-grown plant parts, i.e., fruit and petiole (504 and 300 mg GAE) while in vitro plant extract showed the lowest (98 mg GAE). Meanwhile, the highest flavonoids was recorded in petiole extract. Comparative antioxidant activity study shows, in vitro-derived callus exhibited better DPPH-radical-scavenging activity (IC: 0.113-mg mL) whereas the extracts of petiole, fruit and in vitro plant showed 0.126-, 0.137- and 0.173-mg mL, respectively. At the same time, the fruit extract showed better (IC: 0.088-mg mL) ABTS radical scavenging activity than all extracts tested. In conclusion, the in vitro-derived callus extract could be favored for high TPC and better DPPH scavenging activity. Hence, the present study was conducted to establish an efficient micropropagation protocol and to compare the antioxidant activity of the field-grown plant, in vitro plant and in vitro derived callus extracts of .