EN
Developmental processes during in vitro culture are influenced by many environmental factors, which are required to start regeneration programs encoded in the genome. Isolation of explants and their in vitro culture might cause oxidative imbalance in cells. The aim of the experiment was to determine the effects of osmotic potential of medium on the in vitro regeneration focusing on the oxidative stress. Regenerating callus of Triticum aestivum and Vicia faba ssp. minor were obtained from immature embryos and non-regenerating from mature embryos. Callus after four week induction was placed for three weeks on the media with 3% sucrose (ok. -0.42 MPA), 6% sucrose (ok. -0.71 MPA), and 3% sucrose together with 7% mannitol (ok. -1.33 MPA). After that, the amount of endogenous H₂O₂ and activity of SOD, CAT and POD were measured during the subsequent days of callus culture. 6% sucrose inhibited regeneration of wheat callus, and addition of 7% mannitol stimulated shoot regeneration in comparison with 3% sucrose, whereas did not change regeneration potential of field bean callus. Regenerating callus of wheat accumulated less endogenous H₂O₂ than nonregenerating one and showed a higher activity of SOD, CAT and POD. Regenerating callus of field bean showed a higher amount of endogenous H₂O₂ and antioxidative enzymes. The results of the experiments indicated that the oxidative stress caused by changes of osmotic potential of medium and type of carbohydrates play an important role in regulation of regeneration processes. The activities of antioxidative enzymes and endogenous level of H₂O₂ can be used in prognosis for the ability of tissues to differentiate and regenerate.
PL
Na procesy rozwojowe w kulturach in vitro wpływa wiele czynników środowiskowych, które mogą indukować proces regeneracji zakodowanego w genomie. Izolacja eksplantatów i indukcja kalusa w warunkach in vitro może powodować zmiany potencjału oksydo-redukcyjnego komórki. Celem eksperymentu było określenie wpływu potencjału osmotycznego pożywki na regenerację w kulturach in vitro z uwzględnieniem stresu oksydacyjnego. Regenerujący kalus Triticum aestivum i Vicia faba ssp. minor uzyskano z niedojrzałych zarodków, a nieregenerujący z dojrzałych zarodków. Kalus po 4-tygodniowej indukcji rósł przez trzy tygodnie na pożywkach z 3% sacharozą (ok. -0,42 MPA), 6% sacharozą (ok. -0,71 MpA) i 3% sacharozą z dodatkiem 7% mannitolu (ok. -1,33 MPA). Po tym czasie, ilość endogennego H₂O₂ i aktywność SOD, CAT i POD była mierzona w kolejnych dniach regeneracji kalusa. 6% sacharoza hamowała regeneracj ę kalusa pszenicy, a 7% mannitolu stymulował regenerację pędów w porównaniu z 3% sacharozą, ale nie zmieniał zdolności regeneracyjnych kalusa bobiku. Regeneruj ący kalus pszenicy akumulował mniej endogennego H₂O₂ niż nieregenerujący i wykazywał większą aktywność SOD, CAT i POD. Regenerujący kalus bobiku akumulował większą ilość H₂O₂ i wykazywał wyższą aktywność enzymów antyoksydacyjnych. Wyniki eksperymentu wykazuj ą, że stres oksydacyjny indukowany przez zmiany potencjału osmotycznego pożywki oraz rodzaj zastosowanych węglowodanów odgrywają rolę w regulacji procesu regeneracji. Aktywności enzymów antyoksydacyjnych i endogenny poziom H₂O₂ mogą być stosowane do prognozowania zdolności regeneracyjnych tkanek.