Выращивание Ipomoea batatas (L.) Lam. в условиях светокультуры in vitro и ex vitro

Relevance. Currently, food products that include prebiotics, in particular, inulin, are particularly popular. Interest in this substance is justified by its valuable properties – it is a good immunomodulator, cleanses the body of toxins, radionuclides, "bad" cholesterol, promotes the assimilation of useful trace elements necessary for human life. Inulin is contained in plants such as jerusalem artichoke, chicory, as well as in sweet potatoes, the popularity of which is increasing every year. However, sweet potato plants are afraid of cold and frost-resistant. Therefore, the creation of new varieties and hybrids that are resistant to low temperatures is an urgent problem. Cellular biotechnology is aimed at solving this problem using methods of clonal microreproduction, cell selection, somatic hybridization, etc. For rapid reproduction and obtaining high-quality planting material, biotechnology methods are used, in particular, clonal micro-propagation. However, in this technology there are difficulties associated with poor adaptation of microclones to ex vitro conditions. This fact introduces an additional requirement for the selection of optimal rooting modes in vitro and ex vitro adaptation of microclones.Material and methodology. The aim of the work was to study the influence of cultivation conditions on in vitro rooting and ex vitro adaptation of I. batatas (L.) microclones. The object of the study was sweet potato microgears propagated in vitro. I. batatas micro-gears were cultured in vitro on a Murashige-Skug medium, differing by the type of auxins. The influence of red (R) and far red (FR) light on the shoots rooting in vitro and the adaptation of microclones ex vitro was studied.Results. It has been experimentally established that the cultivation of micro-gears on a medium containing indolyl butyric acid at a concentration of 0.5-1 mg/l and under conditions of illumination by LED lamps of red and far red light in equal amounts leads to the production of microclones with a well-developed root system and vegetative biomass. The use of an aeroponic installation at the last stage of clonal micro-propagation makes it possible to obtain high-quality planting material that can adapt well to open ground conditions.Актуальность. В настоящее время особой популярностью пользуются продукты питания, в состав которых входят пребиотики, в частности, инулин. Интерес к данному веществу оправдан его ценными свойствами – он является хорошим иммуномодулятором, очищает организм от токсинов, радионуклидов, «плохого» холестерина, способствует усвоению полезных микроэлементов, необходимых для жизнедеятельности человека. Инулин содержится в таких растениях, как топинамбур, цикорий, а также в батате, популярность которого с каждым годом возрастает. Однако растения батата боятся холода и неморозоустойчивы. Поэтому создание новых сортов и гибридов, обладающих устойчивостью к пониженным температурам является актуальной проблемой. Клеточная биотехнология направлена на решение данной проблемы с применением методов клонального микроразмножения, клеточной селекции, соматической гибридизации и др. Для быстрого размножения и получения высококачественного посадочного материала применяют методы биотехнологии, в частности, клональное микроразмножение. Однако в этой технологии существуют трудности, связанные с плохой адаптацией микроклонов к условиям ex vitro. Этот факт вносит дополнительное требование к подбору оптимальных режимов укоренения in vitro и адаптации ex vitro микроклонов.Материал и методика. Целью работы было изучение влияния условий культивирования на укоренение in vitro и адаптации ex vitro микроклонов I. batatas (L.). Объектом исследования были микрочеренки батата, размноженные in vitro. Микрочеренки I. batatas культивировали in vitro на питательной среде, содержащей минеральные соли по прописи Мурасига и Скуга, а также различные ауксины. Изучали влияние красного (R) и дальнего красного (FR) света на укоренение микропобегов in vitro и адаптацию микроклонов ex vitro.Результаты. Экспериментально установлено, что выращивание микрочеренков на питательной среде, содержащей ИМК в концентрации 0,5-1 мг/л и в условиях освещения светодиодными лампами красного и дальнего красного света в равном соотношении, приводит к получению микроклонов с хорошо развитой корневой системой и надземной биомассой. Применение аэропонной установки на последнем этапе клонального микроразмножения позволяет получать высококачественный посадочный материал, способный хорошо переносить адаптацию к условиям открытого грунта

Monitoring membrane viscosity in differentiating stem cells using BODIPY-based molecular rotors and FLIM

Membrane fluidity plays an important role in many cell functions such as cell adhesion, and migration. In stem cell lines membrane fluidity may play a role in differentiation. Here we report the use of viscosity-sensitive fluorophores based on a BODIPY core, termed “molecular rotors”, in combination with Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, for monitoring of plasma membrane viscosity changes in mesenchymal stem cells (MSCs) during osteogenic and chondrogenic differentiation. In order to correlate the viscosity values with membrane lipid composition, the detailed analysis of the corresponding membrane lipid composition of differentiated cells was performed by time-of-flight secondary ion mass spectrometry. Our results directly demonstrate for the first time that differentiation of MSCs results in distinct membrane viscosities, that reflect the change in lipidome of the cells following differentiation