Application of multi-shoots cultures in micropropagation of willow herb (Chamaenerion angustifolium (L.) Scop.)

Introduction: Willow herb (Chamaenerion angustifolium (L.) Scop. syn. Epilobium angustifolium L. from Onagraceae family is a valuable medicinal plant that has been used in the treatment of urogenital disorders including BPH (Benign Prostatic Hypertrophy). The raw material is a rich source of polyphenols as well as steroids, triterpenoids and fatty acids. Due to frequent interspecific hybridization, plants collected in wild display a very diverse and variable content of active compounds. This poses a challenge in obtaining high quality and homogenous raw material. Application of the in vitro cultures and micropropagation techniques may offer a solution for alternative methods of cultivation. Objective: This work presents preliminary results of the first implementation of in vitro cultures of willow herb to obtain material for medicinal purposes. Methods: Sterile seedlings were donors of explants, which were used for induction of multi-shoots culture according to a modified protocol described by Turker and co-workers. Statistical analysis was used for assessment of significance of differences among variables. Results: Six different genotypes (lines) originating from root explants were chosen for clonal propagation. Efficiency of the elaborated method was 16–20 shoots per explant. Finally, over 3000 acclimatized plants were obtained and used for field crops. Conclusions: The use of Ch. angustifolium in vitro cultures can contribute to the introduction of this valuable herb for field crops and increase the availability of the raw material for food and pharmaceutical industries.

Wstęp: Ziele wierzbówki kiprzycy Chamaenerion angustifolium (L.) Scop. syn. Epilobium angustifolium L. (rodzina Onagraceae) stanowi cenny surowiec zielarski w leczeniu schorzeń układu moczowo-płciowego, w tym także łagodnego przerostu prostaty (ang. Benign Prostatic Hypertrophy, BPH). Surowiec zawiera liczne związki fenolowe, jak również steroidy, triterpenoidy i kwasy tłuszczowe. Niezwykle łatwe krzyżowanie się wierzbówki z innymi gatunkami pokrewnymi prowadzi do powstania mieszańców o bardzo zróżnicowanej i zmiennej zawartości związków aktywnych, co nastręcza trudności w uzyskaniu wyrównanego surowca o wysokiej jakości. Alternatywnym rozwiązaniem może być zastosowanie mikropropagacji do otrzymywania i namnażania wyselekcjonowanych genotypów w kulturach in vitro. Cel: Praca przedstawia wstępne wyniki badań, gdzie po raz pierwszy zastosowano kultury in vitro do namnażania wierzbówki kiprzycy w celu pozyskania surowca do produkcji suplementu diety. Metody: Do inicjacji kultur wieloroślinek (multi-shoots) wg zmodyfikowanej metody Turkera (2008) posłużyły eksplantaty pochodzące ze sterylnych siewek. Analizy statystycznej użyto do określenia istotności różnic zmiennych. Wyniki: Do klonalnego namnażania wybrano sześć różnych linii (genotypów) pochodzących z eksplantatów korzeniowych. Wydajność opracowanej metody wynosiła 16–20 pędów na eksplantat. Ostatecznie otrzymano ponad 3000 zaaklimatyzowanych roślin, które posłużyły do założenia upraw polowych. Wnioski: Zastosowanie kultur in vitro wierzbówki kiprzycy może przyczynić się do zwiększenia dostępności tego surowca zielarskiego dla celów zarówno przemysłu spożywczego, jak i farmaceutycznego.