Wpływ zasolenia środowiska na wzrost i zróżnicowanie tkanki kalusowej mieszańców Aegilops x Triticum

• Autorzy: Prazak R.

Warianty tytułu

EN

Influence of environment salinity on growth and differentiation of callus tissues in Aegilops x Triticum hybrid strains

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tkankę kalusową uzyskaną z eksplantatów liściowych rodów mieszańcowych [(Ae. ventricosa × Grandur) × Panda] × Panda, (Ae. juvenalis × CZR 1406) × Begra, {[(Ae. ventricosa × Grandur) × Panda] × Arda} × Arda oraz {[(Ae. juvenalis × CZR 1406) × CZR 1406] × Panda} × CZR 1406 namnażano na pożywce indukcyjnej MS + 2,4-D (2 mg·dm⁻³) z dodatkiem soli NaCl w stężeniu 0 (kontrola), 100, 200, 300 i 400 mmol·dm⁻³. Kultury prowadzono przez 2 miesiące, w fitotronie, na świetle (9 μmol·m⁻²·s⁻¹) przy 16 godz. fotoperiodzie i temperaturze 24°C. Regenerację korzeni i pędów przeprowadzono na pożywce MS bez regulatorów wzrostu i soli NaCl, zwiększając oświetlenie do 18μmol·m⁻²·s⁻¹. Zbadano wpływ wysokich stężeń NaCl na przyrost świeżej masy kalusa oraz na liczbę centrów tkanki merystematycznej, korzeni i pędów. Wysokie stężenia NaCl powodowały słabszy od kontroli przyrost świeżej masy kalusa oraz hamowały proces powstawania i różnicowania się tej tkanki, ograniczając liczbę tworzących się centrów merystematycznych. Stres solny przyczynił się do wyraźnego zróżnicowania analizowanych genotypów pod względem liczby uformowanych struktur merystematycznych, korzeni i pędów. Najlepszymi właściwościami regeneracyjnymi charakteryzował się ród {[(Ae. juvenalis × CZR 1406) × CZR 1406] × Panda} × CZR 1406 wytwarzając w kombinacji kontrolnej więcej pędów od pozostałych i jako jedyny zregenerował pędy w tkance kalusowej namnożonej na pożywce z NaCl (100 mmol·dm⁻³). Ogólnie rody mieszańcowe z Ae. juvenalis okazały się bardziej tolerancyjne na zasolenie regenerując korzenie w kalusach pochodzących z kombinacji 100-300 mmol NaCl·dm⁻³, natomiast mieszańce z Ae.ventricosa regenerowały korzenie w kalusach otrzymanych przy niższych stężeniach 100-200 mmol NaCl·dm⁻³.

EN

Callus tissues obtained from leaf explants of the hybrid strains [(Ae. ventricosa × Grandur) × Panda] × Panda, (Ae.juvenalis × CZR 1406) × Begra, {[(Ae. ventricosa × Grandur) × Panda] × Arda} × Arda and {[(Ae.juvenalis × CZR 1406) × CZR 1406] × Panda} × CZR 1406 were proliferated on the MS medium supplemented with 2 mg·dm⁻³ 2,4-D and NaCl at concentrations: 0 (control), 100, 200, 300, 400 mmol·dm⁻³ . The callus cultures were maintained for 2 months in a growth chamber at 24°C under 16 h photoperiod (9 μmol·m⁻²·s⁻¹). Root and shoot regeneration was conducted on hormone-free MS medium without NaCl, under 18μmol·m⁻²·s⁻¹ lighting. The effect of high NaCl concentration on the growth of fresh callus mass and on the number of meristematic centres, roots and shoots was studied. High concentrations of NaCl caused the growth of callus fresh mass less than in control and inhibited proliferation and differentiation of this tissue by reducing the number of meristematic centers. Salt stress caused a distinct differentiation of genotypes in terms of the number of meristematic centres, roots and shoots regenerated. In the control combination, the strain {[(Ae. juvenalis × CZR 1406) × CZR 1406] × Panda} × CZR 1406 showed best regeneration parameters, producing more shoots than the other strains. In calli derived from salt combinations, this was the only strain in which shoot proliferation was noted (100 mmol NaCl·dm⁻³). Generally, the hybrid strains with Ae. juvenalis were more tolerant to salt stress than hybrids with Ae. ventricosa, as the former regenerated roots in calli proliferated in 100-300 mmol NaCl·dm⁻³ combinations, while the latter did so in calli obtained at lower concentrations (100-200 mmol·dm⁻³).

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2002
• Tom: 488
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.109-117,fot.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Prazak R.

• Instytut Nauk Rolniczych, Akademia Rolnicza w Lublinie, ul.Szczebrzeska 102, 22-400 Zamość

Bibliografia

• BINH D.Q., HESZKY L.E. 1990. Restoration of the regeneration potential of long-term cell culture in rice (Oryza sativa L.) by salt pretreatment. J. Plant Physiol. 136: 336-340.
• CACHORRO P., OLMOS E., ORTIZ A., CERDA A. 1995. Salinity - induced changes in the structure and ultrastructure of bean root cells. Biol. Plant. 37: 273-283.
• CHENG X.Y., GAO M.W., LIANNG Z.Q., LIU G.Z. 1998. Somaclonal variation in winter wheat (Triticum aestivum L.): frequency, occurrence and inheritance. J. Appl. Genet. 39(1): 59-72.
• CHIN J.C., SCOTT K. J. 1977. Studies on the formation of roots and shoots in wheat callus cultures. Ann. Bot. 41: 473-481.
• DAVIES P.A., PALLOTA M.A., RYAN S.A., SCOWCROFT W.R., LARKIN P.J. 1986. Somaclonal variation in wheat: genetic and cytogenetic characterization of alcohol dehydrogenase 1 mutants. Theor. Appl. Genet. 72: 644-653.
• FAROOQ S., JQBAL N., ASGHAR M., SHAH T.M. 1992. Intergeneric hybridization for wheat improvement - IV. Expression of salt tolerance gene (s) of Aegilops cylindrica in hybrids with hexaploid wheat. Cereal Res. Comm. 20(1-2): 111-118.
• FILEK M., MARCIŃSKA I., BIESAGA-KOŚCIELNIAK J., PIEŃKOWSKI S. 1997. Wpływ 2,4-D na akumulację [¹⁴C] IAA w kulturach kalusa pszenicy. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, 318(50): 349-350.
• GORHAM J. 1990. Salt tolerance in the Triticeae : K / Na discrimination in Aegilops Species. J. Exp. Bot. 41/226: 615-621.
• KARP A. 1995. Somaclonal variation as a tool for crop improvement. Euphytica 85: 295-302.
• KIMBER G., FELDMAN M. 1987. Wild Wheat: An Introduction. College of Agriculture, University of Missouri, Columbia, Special Report 353: 1-146.
• LAPITAN N.L.V., SEARS R.G., GILL B.S. 1984. Translocations and other karyotypic structural changes in wheat x rye hybrids regenerated from tissue culture. Theor. Appl. Genet. 68: 547-554.
• LARKIN P.J., SPINDLER L.H., BANKS P.M. 1990. The use of cell culture to restructure plant genomes for introgressive breeding, in: Proc. 2nd Int. Symp. Chromo. Engi. in Plants, Kimber G. (Ed.). Columbia, Missouri, USA: 80-89.
• LLOYD C. W., LOWE S.B., PEACE G.W. 1980. The mode of action of 2,4-D in counteracting the elongation of carrot cells grown in culture. J. Cell Sci. 45: 257-268.
• LUTTS S., KINET J. M., BOUHARMONT J. 1998. NaCl impact on somaclonal variation exhibited by tissue culture-derived fertile plants of rice (Oryza sativa L.). J. Plant Physiol. 152: 92-103.
• MURASHIGE T., SKOOG F. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassay with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15: 473-497.
• PRAŻAK R. 1996. Somatic embryogenesis and plant regeneration of common wheat Triticum aestivum L. J. Appl. Genet. 37A: 246-248.
• PRAŻAK R. 1997. Zastosowanie kultur in vitro niedojrzałych zarodków w otrzymywaniu mieszańców międzyrodzajowych Triticum z Aegilops. Zesz. Nauk. AR w Krakowie 318(50): 47-53.
• REINHARDT D.H., ROST T.L 1995. Developmental changes of cotton root primary tissues induced by salinity. Int. J. Plant Sci. 156: 505-513.
• RYBCZYŃSKI J.J. 1979. The influence of cytokinins (BAP, KIN, ZEAT) on the processes of callusing and caulogenesis of the immature embryo scutellum of di- and tetraploid rye (Secale cereale L.). Genet. Pol. 20/1: 11-24.
• SEARS E.R. 1981. Transfer of alien genetic material to wheat, in: Wheat Science - Today and Tommorow. Evans L.T. Peacock W.J. (Eds.). Cambridge University Press, Cambridge: 75-89.
• STEFANOWSKA G. 1995. Charakterystyka niektórych cech morfologicznych i plonotwórczych mieszańców Triticum aestivum L. z Aegilops juvenalis (Thell.) Eig. i z Aegilops ventricosa Tausch. Biul. IHAR 194: 35-43.
• STEFANOWSKA G., PRAŻAK R., STRZEMBICKA A., MASŁOWSKI J. 1995. Transfer genów z Aegilops ventricosa Tausch, i Aegilops juvenalis (Thell) Eig. do Triticum aestivum L. Biul. IHAR 194: 45-52.
• TSUNEWAKI K. 1988. Cytoplasmic variation in Triticum and Aegilops. Proc. Seventh Intern. Wheat Genet. Symp. Canbridge 1: 53-61.
• YOSHIDA T. 1995. Relationship between callus size and plant regeneration in rice (O ryza sativa L.). JARQ 29: 143-147.