Wpływ niskiej temperatury na zawartość wolnej i związanej sperminy w liściach rzepaku ozimego podczas wernalizacji roślin

• Autorzy: Markowska-Kozak E.

Warianty tytułu

EN

Influence of low temperature on free and conjugated spermine content in leaves of winter oilseed rape seedings during vernalization

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było oznaczenie zmian zawartości sperminy (formy wolnej, związanej rozpuszczalnej i związanej nierozpuszczalnej) w liściach rzepaku ozimego (Brassica napus var. oleifera cv. Górczański) podczas dziewięciu tygodni traktowania roślin chłodem (+2°C). Ten czas działania chłodu odpowiada wymaganiom wernalizacji rzepaku ozimego. Przed traktowaniem chłodem rośliny rosły przez pięć tygodni w temperaturze +12°C, w takich samych warunkach świetlnych jak podczas wernalizacji, tj. przy zachowaniu 12-godz. fotoperiodu i gęstości strumienia promieniowania fotosyntetycznego 250 µmol(photon)-m².s-1. Oznaczanie poliamin wykonywano metodą HPLC po ekstrakcji tkanek kwasem nadchlorowym i danzylacji poliamin. Po długim okresie działania chłodu zawartość wolnej i nierozpuszczalnej związanej sperminy znacznie zmalała. Znaczący wzrost rozpuszczalnej związanej sperminy zaobserwowano w ciągu ostatnich dwóch tygodni działania chłodu. Zawartość sperminy (wszystkich frakcji) nie była skorelowana z odpornością roślin na mróz podczas dziewięciu tygodni traktowania chłodem. Rozhartowanie roślin (dwa tygodnie w + 20°C), które doprowadziło do spadku mrozoodporności roślin, nie wpłynęło na zmianę zawartości sperminy zarówno formy wolnej, związanej rozpuszczalnej, jak i związanej nierozpuszczalnej. Uzyskane wyniki wskazują, że związana spermina może mieć wpływ na proces wernalizacji oraz nie odgrywa roli w hartowaniu roślin na mróz.

EN

The objective of this study was to determine the variation of spermine content (fractions: free, soluble conjugated and insoluble conjugated) in leaves of winter oilseed rape seedlings (Brassica napus var. oleifera cv. Górczański) during nine weeks of cold treatment (+2°C) as optimal in relation to the requirements of vernalization of winter oilseed rape plants. Before cold treatment the plants were grown for five weeks at 12°C under this same light conditions as during vernalization i.e. under 12 h photoperiod and photosynthetic photon flux density of 250 µmol(photon).m².s-1. Polyamines were analysed with HPLC after perchloric acid extraction of the tissue and dansylation of the polyamines. After long period of cold treatment the concentrations of free and insoluble conjugated spermine significantly decreased. A significant increase in soluble conjugated spermine could be observed during the last two weeks of cold treatment. The levels of all fractions of spermine were not correlated with frost resistance of plants during nine weeks of cold treatment. Cold deacclimation of plants (two weeks at 20°C) caused a decrease of frost resistance, however, free, soluble conjugated and insoluble conjugated spermine concentrations remained unchanged. These results indicate that conjugated spermine may be involved in vernalization process in winter oilseed rape seedlings and does not play any role in hardening to frost.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2004
• Tom: 496
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.161-166,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Markowska-Kozak E.

• Instytut Fizjologii Roślin im.F.Górskiego PAN, ul.Podłużna 3, 30-239 Kraków

Bibliografia

• Bagni N. Tassoni A. 2001. Biosynthesis, oxidation and conjugation of aliphatic polyamines in higher plants. Amino Acids 20: 301-317.
• Biesaga-Kościelniak J. 2001. Zearalenon jako nowy, hipotetyczny regulator wzrostu i rozwoju roślin. Monografie 10. Zakład Fizjologii Roślin im. Franciszka Górskiego PAN w Krakowie: 135 ss.
• Bismuth F., Miginiac E. 1984. Influence of zeatin on flowering in root forming cuttings of Anagalus arvensis L. Plant Cell Physiol. 25: 1073-1076.
• Bouchereau A., Aziz A., Larher F., Martin-Tanguy J. 1999. Polyamines and environmental challenges: recent development. Plant Sci. 140: 103-125.
• Burn J.B., Bagnall DJ., Metzger J.D., Dennis E.S., Pescock W.J. 1993. DNA methylation, vernalization and initiation of flowering. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 287-291.
• Chory J., Реtо C., Feinbaum R., Saganich R., Pratt L., Ausubel F. 1998. Different roles for phytohormones in etiolated and green plants deduced from characterization of Arabidopsis thaliana mutants. Plant Cell 3: 445-459.
• Evans P.T., Malmberg R.L. 1989. Do polyamines have roles in plant development? Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 40: 235-269.
• Ficker E., Taglialatela M., Wible В .A. Hanley C.M. Brown A.M. 1994. Spermine and spermidyne as gating molecules for inward rectifier K+ channels. Science 266: 1068- -1072.
• Filek W., Dubert F. 1994. Effect of completion of vernalization on generative developement of winter rape (Brassica napus L. var. oleifera) plants. J. Agron. Crop Sci. 172: 29-37.
• Flores H.I., Galston A.W. 1982. Analysis of polyamines in higher plants. Plant Physiol. 69: 701-706.
• Hay R.K.M., Ellis R.P. 1998. The control of flowering in wheat and bareley: what recent advances in molecular genetics can reveal. Annals of Botany 82: 541-554.
• Kakkar R.K., Rai V.K. 1993. Plant polyamines in flowering and fruit ripening. Phytochem. 33: 1281-1288.
• Kakkar R.J., Sawhney V.K. 2002. Polyamine research in plants - a changing perspective. Physiol. Plant. 116: 281-292.
• Kopcewicz J., Kulikowska-Gulewska H., Cymerski M. 1993. Fotoperiodyczna indukcja kwitnienia roślin. Wiadomości Botaniczne 37(1/2): 73-85.
• Lang A. 1956. Induction of flower formation in biennial Hyoscyamus by treatment with gibberellin. Naturwissenschafen 43: 284-285.
• Law C.N., Worland A.J. 1997. Genetic analysis of some flowering time and adaptive traits in wheat. New Phytol. 137: 19-28.
• Levy Y.Y., Dean C. 1998. The transicion to flowering. Plant Cell 10: 1973-1989.
• Markowski A., Ryka C. 1981. Effect of age of plants and other factors during vernalization on generative developement of winter rape (Brassica napus oleifera) under controlled growth conditions. Bulletin of the Polish Academy of Sciences 36(7-9): 183-189.
• Martin-Tanguy J. 1997. Conjugated polyamines and reproductive developement: biochemical, molecular and physiological approaches. Physiol. Plant. 100: 675-688.
• Meng E.J., Han Y.Z., Fu Y.F., Gauo F.L. 1996. Zearalenone in higher plants. Flowering Newslett. 22: 54-57.
• Parthier B. 1990. Jasmonates: Hormonal regulator or stress factors in leaf senescence? J. Plant Growth Regul. 3: 1-8.
• Rapacz M. 2002. Regulation of frost resistance during cold de-acclimation and re- acclimation in oilseed rape. A possible role of PS II redox state. Physiol. Plant. 115: 236-243.
• Rietveld P.L., Wilkinson G., Franssen H.M., Balk P.A., Vanderplas L.H.W., Weisbeek PJ., Deboer A.D. 2000. Low temperature sensing in tulip (Tulipa gesneriana L.) is mediated through an increased response to auxin. J. Exp. Bot. 51: 587-594.
• Tarenghi E., Martin-Tanguy J. 1995. Polyamines, floral induction and floral development of strawbeny (Fragaria ananassa Duch.). Plant Growth Regul. 17: 157-165.
• Torrigiani P., Altamura M.M., Pasqua G., Monacelli В., Serafini-Fracassini D., Bagni N. 1987. Free and conjugated polyamines during de novo floral and vegetative bud formation in thin cell layers of tobacco. Physiol. Plant. 70: 453-460.