Carbohydrate content in Clematis pitcheri shoots cultured in vitro depending on temperature and on the level of sucrose and nitrogen in the medium

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

Warianty tytułu

PL

Zawartość węglowodanów w pędach Clematis pitcheri rosnących in vitro w zależności od temperatury i poziomu sacharozy i azotu w pożywce

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the present work was to determine the carbohydrate content in plantlets of Clematis pitcheri cultured in vitro depending on the temperature (15°C, 20°C and 25°C) and sucrose (10 and 30 g·dm⁻³) and nitrogen (100% and 50% of normal MS strength) level in the medium. 100% N meant 1.90 g KNO₃ and 1.65 g NH₄NO₃, and 50% N meant 0.950 g KNO₃ and 0.825 g NH₄NO₃ in 1 dm⁻³ of MS medium. The highest accumulation of starch in shoots took place at 30 g·dm⁻³ of sucrose and lower level of nitrogen compounds in the medium. Also, at 30 g·dm⁻³ of sucrose in the medium the content of fructose in shoots was higher and independent from the level of nitrogen. The temperature of 25°C stimulated glucose accumulation in shoots at the highest degree at 30 g·dm⁻³ of sucrose and lower level of nitrogen. Regardless of the treatment, no sucrose was found in plantlets. Generally, the higher concentration of sucrose in the medium the higher content of sum of carbohydrates in plantlets. A lower nitrogen compound level (50% N) led to increase of glucose and starch content in shoots, and had a smaller effect on the level of fructose. Shoots cultured at the temperature of 20°C and 25°C accumulated more carbohydrates than at 15°C.

PL

W pracy oznaczono zawartość węglowodanów w pędach Clematis pitcheri rosnących in vitro w zależności od temperatury (15°C, 20°C i 25°C) oraz stężenia sacharozy (10 i 30 g·dm⁻³) i związków azotowych (100% i 50% standardowego poziomu) w pożywce MS. Stosowano 1,90 g KNO₃ i 1,65 g NH₄NO₃ (100% N) oraz 0,950 g KNO₃ i 0,825 g NH₄NO₃ (50% N) w 1 dm⁻³ pożywki. Pędy akumulowały najwięcej skrobi na pożywce z 30 g·dm⁻³ sacharozy i niskim poziomem związków azotowych. Zawartość fruktozy w pędach była wyższa na pożywce z 30 g·dm⁻³ sacharozy niezależnie od poziomu azotu. Temperatura 25°C stymulowała akumulację glukozy w pędach, przy czym zawartość glukozy była najwyższa w pędach rosnących na pożywce z 30 g·dm⁻³ sacharozy i niskim poziomem związków azotowych. Niezależnie od traktowań nie stwierdzono obecności sacharozy w pędach. Ogólnie można stwierdzić, że im wyższe było stężenie sacharozy w pożywce, tym wyższa była zawartość sumy węglowodanów w pędach. Obniżenie poziomu azotu w pożywce (do 50%) zwiększało zawartość glukozy i skrobi w pędach i w mniejszym stopniu wpływało na zawartość fruktozy. Pędy rosnące w 20°C i 25°C akumulowały więcej węglowodanów niż w 15°C.

Słowa kluczowe

EN

in vitro propagation; nitrogen compound; glucose; fructose; starch; propagation; carbohydrate content; Clematis pitcheri; shoot; temperature; sucrose level; nitrogen level; medium; tissue culture; plantlet

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2008
• Tom: 524
• Opis fizyczny: p.349-355,fig.,ref.

Twórcy

autor

Kawa-Miszczak L.

• Research Institute of Pomology and Floriculture, Pomologiczna 18, 96-100, Skierniewice, Poland

autor

Gabryszewska E.

autor

Wegrzynowicz-Lesiak E.

autor

Saniewski M.

Bibliografia

• Borkowska B., Szczerba J. 1991. Influence of different carbon sources on invertase activity and growth of sour cherry (Prunus cerasus L.) shoot cultures. J. Exp. Bot. 42: 911 - 915.
• Coffin R., Taper C. D., Chong C. 1976. Sorbitol and sucrose as carbon source for callus culture of some species of Rosaceae. Can. J. Bot. 54: 547 - 551.
• Coruzzi G., Bush D. R. 2001. Nitrogen and carbon nutrient and metabolite signaling in plants. Plant Physiol. 125: 61 - 64.
• Coruzzi G., Zhou L. 2001. Carbon and nitrogen sensing and signaling in plants: Emerging ‘matrix effect’. Curr. Opin. Plant Biol. 4: 247 - 253.
• Debnath S. C. 2005. Effects of carbon source and concentration on development of lingonberry (Vaccinium vitis-idaea L.) shoots cultivated in vitro from nodal explants. In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant 41: 145 - 150.
• Gabryszewska E., Kawa-Miszczak L. 2006. Zawartość węglowodanów w kulturach piwonii zielnej w fazie namnażania. XI Ogólnopolska Konferencja Kultur in vitro i Biotechnologii Roślin „Kultury in vitro podstawą biotechnologii roślin”, Międzyzdroje, 6 - 9 września 2006, Streszczenia: 36.
• Gabryszewska E., Kawa-Miszczak L., Węgrzynowicz-Lesiak E., Saniewski M. 2008. Wpływ temperatury oraz zróżnicowanego poziomu węgla/azotu w pożywce na wzrost i rozwój Clematis pitcheri in vitro. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 524: 73 - 81.
• Jeannin G., Bronner R., Hahne G. 1995. Somatic embryogenesis and ogranogenesis induced on the immature zygotic embryo of sunflower (Helianthus annuus L.) cultivated in vitro: role of the sugar. Plant Cell Rep. 15: 200 - 204.
• Koch K. E. 1996. Carbohydrate modulated gene expression in plants. Annu. Rev. Plant Mol. Biol. 47: 509 - 540.
• Lees R. P., Evans E. H., Nicholas J. R. 1991. Photosynthesis in Clematis, ‘The President’, during growth in vitro and subsequent in vivo acclimatization. J. Exp. Bot. 42: 605 - 610.
• Lentini Z., Reyes P., Martinez C. P., Roca W. M. 1995. Androgenesis of highly recalcitrant rice genotypes with maltose and silver nitrate. Plant Sci. 110: 127 - 138.
• Martin T., Oswald O., Graham I. A. 2002. Arabidopsis seedling growth, storage lipid mobilization and photosynthetic gene expression are regulated by carbon : nitrogen availability. Plant Physiol. 128: 472 - 481.
• Murashige T., Skoog F. 1962. A revised medium for rapid growth and bio-assays with tobacco tissue cultures. Plant Physiol. 15: 473 - 497.
• Neto V. B. P., Otoni W. C. 2003. Carbon sources and their osmotic potential in plant tissue culture: does it matter? Sci. Hort. 97: 193 - 202.
• Salajova T., Salaj J., Kormutak A. 1999. Initiation of embryogenic tissue and plantlet regeneration from somatic embryos of Pinus nigra Arn. Plant Sci. 145: 33 - 40.
• Scheible W. R., Gonzales-Fontes A., Lauerer M., Muller-Rober B., Caboche M., Stitt M. 1997. Nitrate acts as a signal to induce organic acid metabolism and repress starch metabolism in tobacco. Plant Cell 9: 783 - 798.
• Ślesak H., Skoczowski A., Przywara L. 2004. Exogenous carbohydrate utilisation by explants of Brassica napus cultured in vitro. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 79: 45 - 51.
• Tremblay L., Tremblay F. M. 1995. Maturation of black spruce somatic embryos: sucrose hydrolysis and resulting osmotic pressure of the medium. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 42: 39 - 46.
• Ueda Y., Ishayama H., Fukui M., Nishi A. 1974. Invertase in cultured Daucus carota cells. Phytochemistry 13: 383 - 387.