Reakcje tkanek roślinnych in vitro na stres temperaturowy

• Autorzy: Dubert F.

Warianty tytułu

EN

The reaction of plant tissues to the temperature stress

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Stres jest powszechnie postrzegany jako niekorzystny czynnik środowiskowy ze względu na łatwo widoczne skutki w postaci miejscowego uszkodzenia lub nawet zamierania tkanek oraz efekty metaboliczne, głównie podwyższony poziom oddychania oraz nagromadzanie się substancji szkodliwych, takich jak: wolne rodniki tlenowe, fenole itp. Kultury in vitro są szczególnie narażone na wpływ warunków stresowych, ponieważ już same te warunki są w znacznym stopniu stresujące. W warunkach in vitro następuje bowiem drastyczna zmiana stężenia i kierunku transportu substancji troficznych obecnych w pożywce, zmieniają się (zwykle wzrastają) stężenia regulatorów wzrostu, zmienia się też skład atmosfery otaczającej hodowane kultury, w tym warunki tlenowe, stężenie etylenu itp. Skutkiem zespołu tych warunków jest podejmowanie przez komórki eksplantu nowych funkcji. Chodzi tu głównie o przywrócenie w tkankach stałych zdolności komórek do podziałów mitotycznych, a następnie do ponownego różnicowania. W kulturach in vitro stres może więc mieć także charakter pozytywny, indukując procesy rozwojowe. Stres temperaturowy (wysokie i niskie temperatury) jest często stosowany w kulturach in vitro. Dzieje się tak ze względu na jego unikalne właściwości. W odróżnieniu od chemicznych stresorów, stres temperaturowy można szybko zastosować i następnie cofnąć bez pozostawiania śladów innych niż fizjologiczne i biochemiczne skutki w tkankach. Poza tym wpływ temperatury nie jest zależny od przepuszczalności membran komórkowych w odróżnieniu od czynników chemicznych, które, aby mogły zadziałać na terenie jądra komórkowego, muszą po drodze przeniknąć przez kolejne membrany komórkowe i skutek stresu uzależniony jest od przepuszczalności tych membran. Przedstawiono przykłady zastosowań bodźca temperaturowego, jako czynnika regulującego procesy wzrostowe i rozwojowe w warunkach in vitro.

EN

Stress is commonly viewed as a harmful environmental factor, expressed by easily observed symptoms such as local injuries or even the death of plant organs and metabolic effects such as elevated respiration and concentration in cells of harmful substances: reactive oxygen radicals, phenols etc.The conditions accompanying the in vitro cultures are already stress ful. Under in vitro conditions drastic changes take place. Plant tissues are switched from autotrophic to heterotrophic mode of life. This is followed by changes in the concentrations, composition and the direction of transport of nutrient substances present in the culture medium. Moreover the concentrations of plant growth regulators increase and the composition of external atmosphere of the culture vessel (concentration of oxygen, carbon dioxide, ethylene or air humidity) changes. Most symptomatic effect of in vitro circumstances is the appearance of new properties and functions in explant cells. This is mainly related to the restoration in the non-meristematic tissue of the ability of cells to mitotic division followed by its differentiation leading to the regeneration of particular organ or whole plants. One can say that in in vitro cultures stress demonstrates its second face as a positive stimulus inducing developmental processes in plants. This opinion is sometimes formulated as „no stress - no development". The temperature stress (both low or high temperature) is a frequently used stressor in in vitro cultures. This stressor demonstrates its unique properties. Its specificity is that it is possible both to apply and to remove the stress temperature very quickly without any other traces than physiological and biochemical consequences, which is practically impossible to reach in the case of any other chemical stressors. Besides the influence of the temperature stressor is completely unrelated to the permeability of the cell membranes. This fact also distinguishes it from any chemical factors, which prior to entering the cell nucleus have to pass through cell membranes and the result of their action may be controlled by the membrane permeability. Finally the examples of various applications of the temperature stimulus as the factor controlling the growth and developmental processes in plants under in vitro conditions are discussed.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2004
• Tom: 496
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.23-34,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Dubert F.

• Instytut Fizjologii Roślin im.Franciszka Górskiego Polskiej Akademii Nauk, ul.Niezapominajek 21, 30-239 Kraków

Bibliografia

• Dubert F. 1991. Fizjologiczne i biochemiczne aspekty termoindukcji rozwoju generatywnego pszenicy ozimej. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej w Krakowie, tom 155: 52-56.
• Karpiński S. 2003. Oxidative stress in plants. Wykład wygłoszony na konferencji ZFR PAN, sierpień 2003 (maszynopis).
• Marek J. 1984. Analiza skupień w badaniach empirycznych, metody SAHN. PWN, Warszawa.
• Plant Under Environmental Stress 2001. Materiały konferencyjne, wydane przez Publishing House of Peoples' Friendship Univerity of Russia, Moskwa, red. V.V. Kuznetsov.
• Płażek A. 2002. Fizjologiczne aspekty indukowanej chłodem lub ozonem krzyżowej tolerancji jęczmienia, kostrzewy i rzepaku na stres biotyczny. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej w Krakowie, tom 282: 11.
• Starck Z. 1999. Dyskusja na konferencji „Ekofizjologiczne aspekty reakcji roślin na działanie czynników stresowych". Kraków, 12-14 VI 1999 r. (organizator - ZFR PAN).