Wpływ temperatury oraz zróżnicowanego poziomu węgla i azotu w pożywce na wzrost i rozwój Clematis pitcheri in vitro

• Autorzy: Gabryszewska E. , Kawa-Miszczak L. , Wegzrynowicz-Lesiak E. , Saniewski M.

Warianty tytułu

EN

Effect of temperature and various levels of C and N in the medium on the growth and development of Clematis pitcheri in vitro

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ostatnio prowadzone badania wskazują na współdziałanie węgla i azotu w regulacji procesów metabolicznych oraz wzrostu i rozwoju roślin. Zaproponowano model, według którego geny związane z metabolizmem węgla i azotu są regulowane na zasadzie sprzężenia zwrotnego poprzez sygnały węgla i azotu. Celem badań było określenie wpływu temperatury i zróżnicowanego poziomu C : N na wzrost i rozwój pędów Clematis pitcheri rosnących in vitro. Doświadczenia przeprowadzono na wierzchołkowych fragmentach pędów Clematis pitcheri pochodzących z rozmnażania in vitro. Eksplantaty umieszczano na pożywce podstawowej Murashige i Skooga [1962] zawierającej meta-topolinę 0,2 mg·dm⁻³. Badano wpływ dwu stężeń sacharozy (10, 30 g·dm⁻³) oraz różnego poziomu KNO₃ i NH₄NO₃ (stężenie standardowe wg pożywki - 100% i zmniejszone do połowy - 50%) w procesie wzrostu i rozwoju pędu głównego oraz pędów bocznych powojnika. Kultury pędów rosły w fitotronie w warunkach 16-godzinnego oświetlenia w temperaturze 15°C, 20°C i 25°C. Obniżenie poziomu azotu w pożywce o połowę (50% KNO₃ i NH₄NO₃) oraz niskie stężenie sacharozy - 10 mg·dm⁻³ uaktywniało wzrost pędów bocznych (średnio 3,3) powojnika, ale tylko u eksplantatów rosnących w temperaturze 25°C. Najmniej pędów bocznych (0,6-0,7) powstawało w temperaturze 15°C, w obecności wyższego stężenia sacharozy (30 g·dm⁻³) i przy obydwu poziomach soli mineralnych. Wzrost stężenia sacharozy w pożywce ograniczał powstawanie i wzrost pędów bocznych, niezależnie od stosowanego poziomu soli azotowych. Najdłuższe pędy boczne uzyskano w temperaturze 20°C i 25°C, na pożywce zawierającej 100% stężenie KNO₃ i NH₄NO₃ oraz niski poziom sacharozy (10 g·dm⁻³). Pędy powojnika mnożone w temperaturze 20°C i 25°C charakteryzowały się wyższą świeżą masą niż eksplantaty rosnące w 15°C.

EN

It is know that in plants, sugar and nitrogen are critical nutrients. Sugar can act as a signal that trigger changes in gene expression and influence the developmental and metabolic processes in plants. Nitrogen sources have been also shown to regulate gene expression. A model was proposed in which genes involved in carbon and nitrogen metabolism are cross-regulated by both carbon and nitrogen signals. The influence of different sucrose/nitrogen levels on the growth and development of Clematis pitcheri cultured in vitro was investigated. The apical stem section (2-3 nodes) were placed on MS basic culture media with m-Topolin 0.2 mg·dm⁻³. The influence of sucrose (10, 30 g·dm⁻³) and different levels of KNO₃ and NH₄NO₃ (normal strength - 100%; half strength - 50% according to the MS medium) in the process of main and axillary shoot growth and development were investigated. The cultures were incubated at the temperatures of 15°C, 20°C and 25°C. The highest number of axillary shoots (3.3) was obtained on the explants growing at the temperature of 25°C, in the presence of 50% of KNO₃ and NH4NO3 strength, and sucrose at 10 g·dm⁻³. On the other hand, the culture growing at the temperature of 15°C produced the lowest numbers of axillary shoots (0.6-0.7) on the media containing sucrose at 30 g·dm⁻³ and both strengths of KNO₃ and NH₄NO₃. High concentration of sucrose inhibited the formation and elongational of axillary shoots. The best elongation of axillary shoots was found at the temperatures of 20°C and 25°C on the medium with a normal strength (100%) of KNO₃ and NH₄NO₃ and a low (10 g·dm⁻³) concentration of sucrose. The shoots growth at the temperatures of 20°C and 25°C had a higher fresh mass than the explants cultured at 15°C.

Słowa kluczowe

PL

azot; hodowla in vitro; pozywki; rosliny ozdobne; rozwoj roslin; wegiel; wplyw temperatury; wzrost roslin; zawartosc azotu; zawartosc wegla; zroznicowanie zawartosci

EN

nitrogen; in vitro culture; medium; ornamental plant; plant development; carbon; temperature influence; plant growth; nitrogen content; carbon content

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2008
• Tom: 524
• Opis fizyczny: s.73-81,wykr.,fot.,bibliogr.

Twórcy

autor

Gabryszewska E.

• Pracownia Kultur Tkankowych, Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa, ul.Pomologiczna 18, 96-100 Skierniewice

autor

Kawa-Miszczak L.

autor

Wegzrynowicz-Lesiak E.

autor

Saniewski M.

Bibliografia

• Aj-Juboory K. H., Williams D. J., Skirvin R. M. 1991. Growth regulators influence root and shoot development of micropropagated Algerian ivy. HortScience 26(8): 1079 - 1080.
• Caboche M. 1987. Nitrogen, carbohydrate and zinc requirements for the efficient induction of shoot morphogenesis from protoplast-derived colonies of Nicotiana plumbaginifolia. Plant Cell Tiss. Organ Cult. 8: 197 - 206.
• Cao X., Fordham I., Douglass L., Hammerschlag F. 2003. Sucrose level influences micropropagation and gene delivery into leaves from in vitro propagated highbush blueberry shoots. Plant Cell Tiss. Organ Cult. 75: 255 - 259.
• Chen Y., Lin S., Duguid S., Dribnenki P., Kenaschuk E. 2003. Effect of sucrose concentration on elongation of shoots from flax anther culture. Plant Cell Tiss. Organ Cult. 72: 181 - 183.
• Coruzzi G., Bush DR. 2001. Nitrogen and carbon nutrient and metabolite signaling in plants. Plant Physiol. 125: 61 - 64.
• Coruzzi G. M., Zhou L. 2001. Carbon and nitrogen sensing and signaling in plants: Emerging ‘matrix effects’. Curr. Opin. Plant Biol. 4: 247 - 253.
• Dąbski M., Parzymies M. 2006. Wpływ cytokinin na namnażanie powojnika całolistnego (Clematis integrifolia L.) in vitro. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 510: 119 - 125.
• Gabryszewska E. 2006. Effects of temperature on the growth and dormancy of tissue-cultured herbaceous peony shoots. Acta Hort. 725: 471 - 475.
• Gibson S. I. 2005. Control of plant development and gene expression by sugar signaling. Curr. Opin. Plant Biol. 8: 93 - 102.
• Huang C. L., Okubo H. 2005. In vitro morphogenesis from rhizomes of Cymbidium sinensis. J. Fac. Agr., Kyushu Univ. 50: 11 - 18.
• Murashige T., Skoog F. 1962. A revised medium for rapid growth and bioasssays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15: 473 - 497.
• Ogura Y., Okubo H. 2003. In vitro shoot formation from rhizome apices of Cymbidium ensifolium andC. kanran. J. Fac. Agr., Kyushu Univ. 47: 301-306.
• Ogura-Tsujita Y., Okubo H. 2006. Effects of low nitrogen medium on endogenous changes in ethylene, auxins, and cytokinins in in vitro shoot formation from rhizomes of Cymbidium kanran. In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant. 42: 614 - 616.
• Price J., Laxmi A., Martin S. K. S., Jang J. C. H. 2004. Global transcription profiling reveals multiple sugar signal transduction mechanisms in Arabidopsis. Plant Cell 16: 2128 - 2150.
• Rolland F., Baena-Gonzales E., Sheen J. 2006. Sugar sensing and signaling in plants: conserved and novel mechanisms. Annu. Rev. Plant Biol. 57: 675 - 709.
• Shimasaki K., Uemoto S. 1990. Micropropagation of a terrestrial Cymbidium species using rhizomes developed from seeds and pseudobulbs. Plant Cell Tiss. Organ Cult. 22: 237 - 244.
• Sudarsono, Goldy R. 1991. Growth regulator and axillary bud position on in vitro establishment of Vitis rotundifolia. HortScience 26(3): 304 - 307.
• Wojtania A., Gabryszewska E., Woźniak P. 2006. Zastosowanie kultur in vitro w rozmnażaniu Dipladenia sanderi Hemsl. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 510: 717 - 722.