Wzajemne zależności pomiedzy wpływem wapnia i kadmu na indukowany przez IAA wzrost elongacyjny segmentów koleoptyli kukurydzy

• Autorzy: Kurtyka R. , Malkowski E. , Sowa M.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Stwierdzono, że komórki zwierzęce i roślinne mogą pobierać kadm poprzez interakcje z wapniem. Wysokie koncentracje wapnia obniżały toksyczne działanie Cd²⁺ na różne procesy fizjologiczne. Kurtyka i in. wykazali, że Cd²⁺ hamuje indukowany auksyną (IAA) wzrost elongacyjny segmentów koleoptyli kukurydzy. Jednakże pozostaje niewyjaśnione do tej pory, czy Ca²⁺ może obniżać toksyczne działanie kadmu na indukowany IAA wzrost elongacyjny. W związku z powyższym wydało się celowym określenie zależności pomiędzy koncentracją kadmu i wapnia w środowisku i ich wpływu na indukowany przez IAA wzrost segmentów koleoptyli kukurydzy. Badania prowadzono na 10 mm segmentach koleoptyli wycinanych z 4- dniowych etiolowanych siewek kukurydzy. Wzrost segmentów koleoptyli kukurydzy mierzono zgodnie z metodyką opisaną wcześniej przez Karcza i in. Stosowano dwa stężenia jonów Ca²⁺: 0,1 mmol・dm⁻³ i 1 mmol・dm⁻³. Stwierdzono, że wapń w stężeniu 1 mmol・dm⁻³ obniża toksyczne działanie kadmu na wzrost elongacyjny segmentów koleoptyli kukurydzy. Podczas gdy wapń podany w tym samym stężeniu w obecności IAA nie znosi toksycznego działania Cd²⁺ na wzrost segmentów koleoptyli.

EN

It has been suggested that cadmium uptake in animal and plant cells could be caused by interaction with calcium. It was also observed that higher calcium concentrations decrease the toxic effect of Cd²⁺ on different physiological processes. Kurtyka et al. showed that Cd²⁺ inhibited auxin (IAA) induced elongation growth of maize coleoptile sections. However, whether Ca²⁺ could decrease the toxic effect of cadmium on IAA-induced elongation growth remains unknown. To address this issue we investigated interrelation between calcium and cadmium in their effect on IAA-induced elongation growth. The experiments were carried out with 10 mm-long coleoptile segments cut from 4-day-old etiolated maize seedlings. The growth of coleoptile segments was measured in an agreement with methods described by Karcz et al. Two concentrations of CaCl₂ (0.1 mmol・dm⁻³ and 1 mmol・dm⁻³) and 0.1 mmol・dm⁻³ CdCl₂ were used. It was found that calcium at concentration of 1 mmol・dm⁻³ alleviates the toxic effect of cadmium on elongation growth of maize coleoptile sections. However, application of this calcium concentration in the presence of IAA did not diminish toxic action of Cd²⁺ on growth of coleoptile sections.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2002
• Tom: 481
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.475-481,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Kurtyka R.

autor

Malkowski E.

autor

Sowa M.

Bibliografia

• CHO H.-T., HONG Y.-N. 1995. Effect of IAA on synthesis and activity of the plasma membrane H+-ATPase of sunflower hypocotyls, in relation to IAA-induced cell elongation and H+-excretion. J. Plant Physiol. 145 : 717-725.
• CHO H.-T., HONG Y.-N. 1996. Effect of calcium channel blockers on the IAA-induced cell elongation of sunflower hypocotyl segments. J. Plant Physiol. 149: 377-383.
• CLELAND R.E., RAYLE D.J. 1977. Reevaluation of the effect of calcium ions on auxin-induced elongation. Plant Physiol. 60: 709-712.
• CLEMENS S., ANTOSIEWICZ D.M., WARD J.M., SCHACHTMAN D.P., SCHROEDER J.I. 1998. The plant cDNA LCT1 mediates the uptake of calcium and cadmium in yeast. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 12043-12048.
• COHEN J.D., NADLER K.D. 1976. Calcium requirement for IAA-induced acidification by Avena coleoptiles. Plant Physiol. 57: 347-350.
• CUNNINGHAME M.E., HALL J.L. 1986. The effect of calcium antagonists and inhibitors of secretory processes on auxin-elongation and fine structure of Pisum sativum stem segments. Protoplasma 133: 149-155.
• HINKLE P.M., KINSELLA P.A., OSTERHOUDT C. 1987. Cadmium uptake and toxicity via voltage-sensitive calcium channels. J. Biol. Chem. 262: 16333-16337.
• IRVING H.R., GEHRING C.A., PARISH R.W. 1992. Changes in cytosolic pH and calcium of guard cells precede stomatal movements. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 1790-1794.
• JEANNE N., DAZY A.C., MOREAU A. 1993. Cadmium interactions with ATPase activity in the euryhaline alga Dunaliella bioculata. Hydrobiologia 252: 245-256.
• KARCZ W., STOLAREK J., LEKACZ H., KURTYKA R., BURDACH Z. 1995. Comparative investigation of auxin and fusicoccin-induced growth and H+-extrusion in coleoptile segments of Zea mays L. Acta Physiol. Plant. 17: 3-8.
• KARCZ W., STOLAREK J., PIETRUSZKA M., MAŁKOWSKI E. 1990. The dose-response curves for IAA-induced elongation growth and acidification of the incubation medium of Zea mays coleoptile segments. Physiol. Plant. 80: 257-261.
• KUBOWICZ D. 1992. Gospodarka wapniowa i regulacja auksynowa wzrostu wydłużeniowego odcinków hypokotyli soi. V Ogólnopolska Konferencja „Mechanizmy regulacji morfogenezy roślin". Rogów, 15-16 VI 1992: 145.
• KURTYKA R., STOLAREK J., KARCZ W. 1994. Cadmium stress in growth reaction of plant cells. Biol. Plant. 36 (suppl.): S28.