PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Czasopismo

2012 | 65 | 2 |

Tytuł artykułu

Effect of increased copper ion content in the medium on the regeneration of androgenetic embryos of carrot (Daucus carota L.)

Treść / Zawartość

Warianty tytułu

PL
Wpływ podwyższonej zawartości jonów miedzi w pożywce na regenerację zarodków androgenetycznych marchwi (Daucus carota L.)

Języki publikacji

EN

Abstrakty

EN
The study was conducted to determine the effect of elevated concentrations of copper in the medium on the regeneration of androgenetic embryos of the carrot cultivar ‘Kazan F1’ obtained in anther cultures and to determine the level of soluble phenols produced in the regenerates under copper stress. Green embryos were laid out on 4 regeneration media based on B5 medium (G a m b o r g et al. 1968) without hormones, containing 0.1 – control, 1, 10, and 100 μM CuSO4×5H2O. The plant material was passaged 3 times, after 4, 9 and 15 weeks. During these passages the emerging structures were examined; they were classified in terms of growth and development in vitro, weighed and counted. The levels of soluble phenols in the freeze-dried regenerates were determined. The elevated concentrations of copper in the regeneration media affected positively the formation of complete plants (rooted rosettes) and secondary embryos during the first 4 weeks of culture. After a longer regeneration time (9, 15 weeks), the elevated concentrations of copper caused negative effects: deformation of rosettes. After 15 weeks, the number of rooted rosettes decreased. The 9-week culture subjected to copper stress brought about an increase in the amounts of soluble phenols. The highest values were recorded in the rosettes treated with 10 μM CuSO4. Prolonged exposure to media containing elevated concentrations of CuSO4 caused a reduction in the accumulation of phenolic compounds in the rosettes.
PL
Badania przeprowadzono w celu określenia wpływu wyższych stężeń miedzi w pożywce na proces regeneracji zarodków androgenetycznych marchwi odmiany ‘Kazan F1’ uzyskanych w kulturach pylnikowych oraz określenia poziomu rozpuszczalnych fenoli powstałych w regenerantach pod wpływem stresu miedzi. Zazielenione zarodki wykładano na 4 pożywki regeneracyjne B5 (G a m b o r g i in. 1968) bez hormonów zawierających 0,1 – kontrola; 1; 10; i 100 μM CuSO4×5H2O. Materiał roślinny przepasażowano 3-krotnie po 4, 9 i 15 tygodniach. Podczas tych pasaży obserwowano powstające struktury, które odpowiednio sklasyfikowano pod względem wzrostu i rozwoju w kulturze in vitro. Analizowano liczbę i masę otrzymanych struktur. W zliofilizowanych regenerantach określono poziom rozpuszczalnych fenoli. Podwyższone stężenia miedzi w pożywkach regeneracyjnych wpływały korzystnie na powstawanie kompletnych roślin (ukorzenionych rozet) i wtórnych zarodków w trakcie pierwszych 4 tygodni kultury. Po dłuższym czasie regeneracji (9,15 tygodni) wyższe stężenia miedzi wywoływały negatywne efekty: deformacje rozet. Po 15 tygodniach spadała liczba ukorzenionych rozet. 9-tygodniowa kultura poddana stresowi miedzi wywołała wzrost zawartości fenoli rozpuszczalnych. Najwyższe wartości odnotowano w rozetach traktowanych 10μM CuSO4. Długotrwała ekspozycja na pożywkach zawierających podwyższone stężenia CuSO4 powodowała obniżenie akumulacji związków fenolowych w rozetach.

Słowa kluczowe

Wydawca

-

Czasopismo

Rocznik

Tom

65

Numer

2

Opis fizyczny

p.73-81,fig.,ref.

Twórcy

autor
  • Department of Vegetable Crops, Institute of Horticulture, Konstytucji 3 Maja 1/3, 96-100 Skierniewice, Poland
autor
autor
autor
autor

Bibliografia

  • A l i M . B . , S i n g h N . , S h o h a e l A . M . , H a h n E . J . ,P a e k K-Y. , 2006. Phenolics metabolism and lignin biosynthesis in root suspension cultures of Panax gingeng in response to copper stress. Plant Sci. 171:147-154.
  • Babu T.S., Akhtar T.A., Lampi M.A., Tripurant h a k a m S . , D i xo n D. G . , G r e e n b e r g B . M . ,2003. Similar stress responses are elicited by copper and ultraviolet radiation in the aquatic plant Lemna gibba: implication of reactive oxygen species as common signals. Plant Cell Physiol. 44:1320-1329.
  • Bia ł o ń ska D., Zobel AM., Kura ś M., Tykarska T. , S a w i c k a - K a p u s t a K . , 2007. Phenolic Compounds and Cell Structure in Bilberry Leaves Affected by Emissions from a Zn–Pb Smelter. Water Air Soil Pollut. 181:123-133.
  • D a h l e e n L . S . , 1995 Improved plant regeneration from barley callus cultures by increased copper levels. Plant Physiol. 78:4-7.
  • G a m b o r g O . L . , M i l l e r R . A . , O j i m a K . , 1968. Nutrient requirements of suspension culture of soybean root cells. Exp. Cell Res: 151-158.
  • G o r i P. , S c h i f f S . , S a n t a n d r e a G . , B e n n i c i A . ,1998. Response of in vitro cultures of Nicotiana tabacum L. to copper stress and selection of plants from Cutolerant callus. Plant Cell Tiss. & Org. Cult. 53:161-169.
  • Górecka K., Krzy ż a n o w s k a D . , K i s z c z a k W. ,G ó r e c k i R . , 2005. Embryo induction in anther culture of Daucus carota L. Veg. Crops Res. Bull. 63(1):25-32.
  • G ó r e c k a K . , C v i k r ová M . , K owa l s k a U. , E d e r J. ,Szafra ń s k a K . , G ó r e c k i R . , Ja n a s K . M . ,2007. The impact of Cu treatment on phenolic and polyamine levels in plant material regenerated from embryos obtained in anther culture of carrot. Plant Physiol. Biochem. 45:54-61.
  • Gruca-Królikowska S., Wac ł a w e k W. , 2006. Metale w środowisku Cz. II. Wpływ metali ciężkich na rośliny. /Metals in the environment Part II. Effect of heavy metals on plants./ Chemia-Dydaktyka-EkologiaMetrologia, 11:1-2. (in Polish)
  • J a h a n g i r M . , A b d e l F a r i d I . B . , C o i Y. H . ,Ve r p o o r t e R . , 2008. Metal ion-inducing metabolite accumulation in Brassica rapa. J. Plant Physiol. 165:1429-1437.
  • Janas K.M., Amarowicz R., Zieli ń ska-Tomaszewska J., Kosi ń s k a A . , P o s m y k M . M . ,2009. Induction of UV-absorbing compounds in two lentil cultivars with different tolerances to copper ions.Acta Physiol. Plant. 31:587-595.
  • J o h a n s o n G . , S h a a l L . A . , 1957. Accumulation of phenolic substances and ascorbic acid in potato tuber tissue upon injury and their possible role in disease and resistance. Amer. Potato J. 34:200-202.
  • J o s h i A . , K o t h a r i S . L . , 2007. High copper levels in the medium improves shoot bud differentiation and elongation from the cultured cotyledons of Capsicum annuum L. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 88:127-133.
  • K o t h a r i S . L . , A g a r w a l K . , K u m a r S . , 2004. Inorganic nutrient manipulation for highly improved in vitro plant regeneration in finger millet-Eleusine coracana (L.) Gaertn. In Vitro Cell Dev Biol-Plant, 40:515-519.
  • Ková č ik J., Grúz J., Ba č k o r M . , To m k o J . ,Strnad M., Rep č á k M . , 2008. Phenolic compounds composition and physiological attributes of Matricaria chamomilla grown in copper excess. Environ. Exp. Bot., 62:145-152.
  • K owa l s k a U. , G ó r e c k i R . , Ja n a s K . , G ó r e c k i K . ,2009. Effect of increased copper concentrations on deformations of the regenerates of carrot obtained from androgenetic embryos. Veget. Crops Res. Bull. 71:15-23. DOI: 10.2478/v10032-009-0022-y
  • Kuma r S., Na r ula A., Sha r ma M.P., Sr ivast a v a P. S . , 2003. Effect of copper and zinc on growth, secondary metabolite content and micropropagation of Tinospora cordifolia: A medicinal plant. Phytomorphology, 53:79-91.
  • L e n a r t o w i c z M . , 2002. Genetyczna regulacja transportu i metabolizm miedzi. Postępy Biologii Komórki, 29:221-236. (in Polish)
  • M a k s y m i e c W. , 2007. Signaling responses in plants to heavy metal stress. Acta Physiol. Plant., 29 (3):177-187.
  • DOI: 10.1007/s11738-007-0036-3 M a r s c h n e r H . , 1995. Mineral nutrition of higher plants. second edition. London: Academic Press: 889.
  • Mili ć B.L., Djilas S.M., Č anadanovi ć -Brune t J . M . , 1998. Antioxidative activity of phenolic compounds on the metal-ion breakdown of lipid peroxidation system. Food Chem. 61:443-447.
  • N i r w a n R . S . , K o t h a r i S . L . , 2003. High copper levels improve callus induction and plant regeneration in Sorghum bicolor (L.) Moench. In vitro Cell Dev Biol-Plant, 39:161-164.
  • P u r n h a u s e r L . , G y u l a i G . , 1993. Effect of copper on shoot and root regeneration in wheat, triticale, rape and tobacco tissue cultures. Plant Cell, Tiss. and Org. Cult. 35:131-139.
  • R i c e - E v a n s C . A . , M i l l e r N . J . , P a g a n g a G . ,1997. Antioxidant properties of phenolic compounds. Trends Plant Sci. 2:152-159.
  • S a b a , P a n d e D , I q b a l M , S r i v a s t a v a P. S . , 2000. Effect of ZnSO4 and CuSO4 on regeneration and lepidine content in Lepidium sativum L. Biol. Plant, 43:253-256.
  • S a h r a w a t A K , C h a n d S . , (1999) Stimulatory effect of copper on plant regeneration in indica rice (Oryza sativa L.). J Plant Physiol. 154:517–522.
  • S i n g e l t o n Y. L . , R o s s i J . R . , 1965. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic phosphotungstic acid reagents. Am. J. Enol. Vitic. 16:144-158.
  • S i n h a A . , J a i n R . , K a c h h w a h a S . , K o t h a r i S . L . , 2010. Optymalization of the level of micronutrient cooper in the culture medium improves shoot bud regeneration in Indian Ginseng [Withania somnifera (L.) Dunal]. Natl. Acad. Sci. Lett.-India, 33 (1-2):11-16.
  • S r o k a Z . , C i s o w s k i W. , 2003. Hydrogen peroxide scavenging, antioxidant and anti-radical activity of some phenolic acids. Food Chem. Toxicol. 41:753-758.
  • Ta h i l i a n i S . , K o t h a r i S . L . , 2004. Increased copper content of the medium improves plant regeneration from immature embryo derived callus of wheat (Triticum aestivum). J Plant Biochem. Biotechnol. 13 (1):85-88.
  • Wo j n a r o w i e z G . , J a c q u a r d C . , D e v a u x P. ,S a n g w a n R . S . , C l e m e n t C . , 2002. Influence of copper sulfate on anther culture in barley (Hordeum vulgare L.) Plant Sci. 162:843-847.
  • Yr u e l a I . , 2005. Toxic Metal In Plants. Copper in plants. Braz. J. Plant Physiol. 17(1):145-156.
  • Z e n k M . H . , 1996. Heavy metal detoxification in higherplants – a review. Gene, 179:21-30.

Uwagi

Rekord w opracowaniu

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikatory

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.agro-abb2fe9e-4c90-42e3-9ed3-74d5545b1a13
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.