La mutagénesis de la colchicina en raíces adventicias de cultivo a largo plazo aumenta la producción de biomasa y ginsenósidos en ginseng silvestre (Mayer)
Autores: Le, Kim-Cuong; Ho, Thanh-Tam; Lee, Jong-Du; Paek, Kee-Yoeup; Park, So-Young
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
La mutagénesis de la colchicina en raíces adventicias de cultivo a largo plazo aumenta la producción de biomasa y ginsenósidos en ginseng silvestre (Mayer)
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Mayer
Hierba
Ginsenósido
Mutagénesis de colchicina
Biomasa
Biorreactor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Mayer es una hierba perenne que se ha utilizado como planta medicinal en Asia Oriental durante miles de años. El objetivo de este estudio fue mejorar la biomasa de la raíz y el contenido de ginsenósidos en raíces adventicias cultivadas mediante mutagénesis de colchicina. Las raíces adventicias fueron tratadas con colchicina a diferentes concentraciones (100, 200 y 300 mg·L) y durante diferentes duraciones (1, 2 y 3 días). La variabilidad genética de las líneas mutantes se evaluó mediante análisis de ADN polimórfico de amplificación aleatoria (RAPD). La expresión génica de la biosíntesis de ginsenósidos, el contenido de ginsenósidos, las actividades enzimáticas y el rendimiento en el cultivo en biorreactor se evaluaron en cuatro líneas mutantes (100-1-2, 100-1-18, 300-1-16 y 300-2-8). Los resultados mostraron que la productividad de ginsenósidos se mejoró en todas las líneas mutantes, siendo la mutante 100-1-18 la que mostró el aumento más pronunciado (4,8 veces más alto que el control). La expresión de algunas enzimas biosintéticas de ginsenósidos se incrementó en las líneas mutantes. Las actividades enzimáticas variaron entre líneas, y la actividad de peroxidación lipídica se correlacionó con la biomasa de la raíz. Las cuatro líneas fueron adecuadas para el cultivo en biorreactor, siendo la mutante 100-1-18 la que presentó la mayor biomasa después de la ampliación del cultivo. Los resultados indicaron que la mutagénesis de colchicina de las raíces aumentó la biomasa y la producción de ginsenósidos. Esta técnica, y las líneas de raíces producidas en este estudio, pueden utilizarse para aumentar los rendimientos industriales de biomasa y ginsenósidos.
Descripción
Mayer es una hierba perenne que se ha utilizado como planta medicinal en Asia Oriental durante miles de años. El objetivo de este estudio fue mejorar la biomasa de la raíz y el contenido de ginsenósidos en raíces adventicias cultivadas mediante mutagénesis de colchicina. Las raíces adventicias fueron tratadas con colchicina a diferentes concentraciones (100, 200 y 300 mg·L) y durante diferentes duraciones (1, 2 y 3 días). La variabilidad genética de las líneas mutantes se evaluó mediante análisis de ADN polimórfico de amplificación aleatoria (RAPD). La expresión génica de la biosíntesis de ginsenósidos, el contenido de ginsenósidos, las actividades enzimáticas y el rendimiento en el cultivo en biorreactor se evaluaron en cuatro líneas mutantes (100-1-2, 100-1-18, 300-1-16 y 300-2-8). Los resultados mostraron que la productividad de ginsenósidos se mejoró en todas las líneas mutantes, siendo la mutante 100-1-18 la que mostró el aumento más pronunciado (4,8 veces más alto que el control). La expresión de algunas enzimas biosintéticas de ginsenósidos se incrementó en las líneas mutantes. Las actividades enzimáticas variaron entre líneas, y la actividad de peroxidación lipídica se correlacionó con la biomasa de la raíz. Las cuatro líneas fueron adecuadas para el cultivo en biorreactor, siendo la mutante 100-1-18 la que presentó la mayor biomasa después de la ampliación del cultivo. Los resultados indicaron que la mutagénesis de colchicina de las raíces aumentó la biomasa y la producción de ginsenósidos. Esta técnica, y las líneas de raíces producidas en este estudio, pueden utilizarse para aumentar los rendimientos industriales de biomasa y ginsenósidos.