Reakcja nasion astra chińskiego na stres oksydacyjny wywołany niekorzystnymi warunkami przechowywania i metody poprawiania ich wigoru

• Autorzy: Karsznicka A.M. , Grzesik M.

Warianty tytułu

EN

Responses of China aster seeds to oxidative stress caused by unfavourable storage conditions and methods of seed vigour improvement

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niekorzystne warunki przechowywania nasion sprzyjają powstawaniu reaktywnych form tlenu i wolnych rodników, które mogą wywołać stres oksydacyjny. Powstawanie reaktywnych form tlenu generuje zmiany oksydacyjne, szczególnie w nienasyconych kwasach tłuszczowych. Dotyczą one peroksydacji fosfolipidów, inaktywacji enzymów membranowych i białek transportujących, konsekwencją czego są zaburzenia strukturalnych i funkcjonalnych własności błon oraz utrata ich integralnoścci. Celem prezentowanych badań była ocena kiełkowania i wigoru nasion przechowywanych w niekorzystnych warunkach (40°C, 100% RH oraz 30°C, 80% RH) i poprawa ich jakości przy użyciu antyutleniaczy (kwas askorbinowy i flawonoidy zawarte w preparacie Citrosept) oraz metod kondycjonowania (matrykondycjonowanie, moczenie w wodzie). Przechowywanie nasion astra chińskiego przez 5 dni w 40°C i 100% RH oraz przez 45 dni w 30°C i 80% RH obniżyło ich zdolność kiełkowania z 99% do 75% (±5%) i wpłynęło ujemnie na ich wigor. Kondycjonowanie tych nasion spowodowało znaczną poprawę ich jakości, poprawiając ich zdolność kiełkowania i wschody siewek, zwiększając aktywność dehydrogenaz, in vivo ACC-oksydazy i katalazy oraz istotnie poprawiając integralność membran komórkowych. Prezentowane wyniki badań wskazują zatem, iż istnieją możliwości poprawy negatywnych skutków procesów oksydacyjnych w przechowywanych nasionach przy pomocy antyutleniaczy i kondycjonowania.

EN

Unfavourable storage conditions may initiate the oxidative stress by increasing free radical processes and lipid peroxidation in seeds. They generate changes in unsaturated fatty acids, which affect the structure and functional properties of cell membranes, such as the inactivation of membrane-bond proteins and an increase in membrane permeability. The aim of the presented research was to evaluate the germination and vigour of seeds during partial deterioration and after the following treatment with antioxidants (ascorbic acid and flavonoids, included in Citrosept) or priming methods (matriconditioning and soaking in water). Accelerated ageing for 5 days (40°C and 100% RH) and storage at 30°C and 80% RH for 45 days significantly decreased germination percentage and vigour of China aster seeds. Priming of the partially deteriorated seeds improved their germination and seedlings emergence. This could have resulted from higheractivity of enzymes: dehydrogenases, in vivo ACC-oxidase and catalase. All conditioned seeds exhibited better integrity of membranes. So the presented results show a possibility of partial recovery of the germination ability of the aged seeds by treatment with antioxidants or priming.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2004
• Tom: 496
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.143-151,wykr.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Karsznicka A.M.

• Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa, Pracownia Nasiennictwa Roślin Ozdobnych, ul.Pomologiczna 18, 96-100 Skierniewice

autor

Grzesik M.

• Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa, Pracownia Nasiennictwa Roślin Ozdobnych, ul.Pomologiczna 18, 96-100 Skierniewice

Bibliografia

• Bailly С., Benamar A., Corbineau F., Come D. 1996. Changes in malondialdehyde content and in superoxide dismutase, catalase and glutathione reductase activities in sunflower seeds as related to deterioration during accelerated aging. Physioci. Plant. 97: 104-110.
• Bailly C., Benamar A., Corbineau F., Come D. 1997. Changes in superoxide dismutase, catalase and glutathione reductase activities in sunflower seeds during accelerated ageing and subsequent priming, w: Basic and applied aspects of seed biology. R.H. Ellis, H. Black, A.J. Murdoch, T.D. Hong (eds). Kluwer Academic Publishers, Dordrecht: 665-672.
• Caretto S., Paradiso A., D Amico ci., De Gara ci. 2002. Ascorbate and glutathione metabolism in two sunflower cell lines of differing α-tocopherol biosynthetic capability. Plant Physioci. Biochem. 40: 509-513.
• Foyer C.H., Lelandais ML, Edwards E.A., Mullineaux P.M. 1991. The role of ascorbate in plants, interactions with photosynthesis and regulatory significance, in: Active oxygen/Oxidative stress and plant metabolism. Pell E.J., Steffen K.ci. (eds). Current Topics in Plant Physiology Voci. 6. Amer. Soc. of Plant Physioci., Rockville, MD: 131-134.
• Górnik K., Grzesik М. 2002. Effect of Asahi SL on China aster 'Aleksandra' seed yield, germination and some metabolic events. Acta Physioci. Plant. 24(4): 379-383.
• Grzesik M. 1999. Germination and stress tolerance of Callistephus chinensis ci. seeds following matriconditioning and storage. Materiały konf. „Hodowla roślin ogrodniczych u progu XXI wieku". Akademia Rolnicza, Lublin: 369-372.
• Grzesik М., Dawidowicz-Grzegorzewska A., Górnik K. 2000. Effects of matriconditioning with Micro-Cel E on Callistephus chinensis ci. seeds germination, seedling emergence, stress tolerance and some catabolic events. Acta Hort. 517: 121-129.
• Grzesik М., Nowak J. 1998. Effect of matriconditioning and hydropriming on Helich- lysum bracteatum ci. seed germination, seedling emergence and stress tolerance. Seed Scci. Technoci. 26: 363-376.
• Grzesik M., Szafirowska A., Habdas H., Staniaszek M. 2004. Effect of ageing and subsequent matriconditioning on germination and some physiological changes in China aster 'Ada' seeds. Acta Physioci. Plant, (w druku)
• Grzesiuk S., Górecki RJ. 1994. Fizjologia plonów. Wprowadzenie do przechowalnictwa. Wyd. ART, Olsztyn: 217-225.
• Grzesiuk S., Kulka K. 1981. Fizjologia i biochemia nasion. PWRiL, Warszawa: 460-479.
• Hagege D., Nouvelot A., Boucaud J., Gaspar T. 1990. Malondialdehyde titration with thiobarbiturate in plant extracts: Avoidance of pigment interference. Phytochem. Anaci. 1: 86-89.
• Harman D. 1978. Free radical theory of aging: nutritional implications. Age 1: 145-152.
• Horbowicz M. 2000. Występowanie, biosynteza i właściwości biologiczne flawonolci. Post. Nauk Rol. 2: 3-18.
• Jeng T.L., Sung J.M. 1994. Hydration effect on lipid peroxidation and peroxide-sca- venging enzyme activity of artificially-aged peanut seed. Seed Sci. Technoci. 22: 531-539.
• Mandal A.K., De B.K., Saha R., Basu R.N. 2000. Seed invigoration treatments for improved storability, field emergence and productivity of soybean (Glycine max [ci.] Merrill). Seed Sci. Technoci. 28: 349-355.
• McDonald M.B. 2000. Seed priming, w: Seed technology and its biological basis. (Black M, Bewley J.D.). Sheffield Academic Press, England; CRCPress, USA, Canada: 287-325.
• Pristley D.A., Leopold A.C. 1979. Absence of lipid oxidation during accelerated aging of soybean seeds. Plant Physioci. 63: 726-729.
• Sathiyamoorthy P., Nakamura S. 1995. Free-radical-induced lipid peroxidation in seeds. Israel J. Plant Sci. 43(4): 295-302.
• Stewart R.R.C., Bewley J.D. 1980. Lipid peroxidation associated with accelerated ageing of soybean axes. Plant Physioci. 65: 245-248.
• Wilson D.O., McDonald M.B. 1986a. A convenient volatile aldehyde assay for measuring soybean seed vigor. Seed Sci. Technoci. 14: 259-268.
• Wilson D.O., McDonald M.B. 1986b. The lipid peroxidation model of seed ageing. Seed Sci. Technoci. 14: 269-300.