Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2005, 53(5), 169-174 | DOI: 10.11118/actaun200553050169
Příjem a metabolizmus 2,4-dichlorophenoxyoctové kyseliny během indukce somatické embryogeneze smrku (Picea abies (L.) Karst.)
- Ústav biologie rostlin, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika
Předložená práce se zabývá studiem příjmu 2,4-dichlorfenoxyoctové kyseliny do zygotických embryí smrku během indukce somatické embryogeneze. Tento růstový regulátor jev této metodě klíčovým faktorem. Dalším faktorem, který může ovlivnit frekvenci získaných embryogenních kultur, je podélné dělení embryí. Protože tyto dva faktory spolu úzce souvisejí, bylo cílem této naší práce zjistit rozdíly v příjmu 2,4-D do intaktních a podélně dělených embryí pomocí 14C-2,4-D. Při přepočtu na 1mg čerstvé hmotnosti se příjem do dělených embryí jevil jako nižší v důsledku rychlého příjmu vody. Pro srovnání byly zjištěné aktivity přepočítány na jedno embryo a bylo zjištěno, že do 16 hodin byl příjem 14C-2,4-D rychlejší u dělených embryí. To bylo potvrzeno i přepočtem na 1 mg sušiny. Dělená zygotická embrya přijala po 16 hod 1,6x více 14C-2,4-D než intaktní. Intaktní embrya dosáhla maximální hladiny až po 24 hodinách. Po dosažení této hodnoty hladina 14C-2,4-D pozvolna klesala, naproti tomu u dělených embryí klesala prudce již od 16 dodiny indukce. Maxima i minima měla přibližně stejné hodnoty u obou variant. Protože při indukci somatické embryogeneze hraje roli kromě příjmu 2,4-D i schopnost pletiva tento syntetický auxin metabolizovat, byly v této práci porovnány i rozdíly v obsahu metabolitů v dělených a intaktních embryích. Bylo zjištěno, že poraněním embryí došlo k rychlejší tvorbě fyziologicky neaktivních polárních metabolitů (už po 8 hodinách), kdežto u intaktních embryí byly tyto metabolity detekovány až po 16 hodinách. Relativní podíl volné a metabolizované 14C-2,4-D byl do 16 hod vyšší u dělených embryí, celkové aktivity metabolizované 14C-2,4-D se ale výrazně nelišily. Po 48 hod se projevilo výrazné snížení hladiny volné i metabolizované 14C-2,4-D u dělených embryí na úroveň stejnou jako po 1 hod indukce. V našich experimentech byla embrya poškozena záměrně a byly zjištěny významné rozdíly v příjmu i metabolizmu 2,4-D. K poškození embryí může docházet i neúmyslně během preparace, což může být jednou z příčin odlišných výsledků v různých laboratořích.
2,4-dichlorophenoxyoctová kyselina, smrk, somatická embryogeneze
Uptake and metabolism of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid during induction of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) somatic embryogenesis
Uptake and metabolism of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) into zygotic embryos of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) were studied on medium used for induction of somatic embryogenesis. The main task of this work was to study effect of longitudinal bisection of embryos, which was found as increasing the subsequent induction of embryogenic cultures. The maximal uptake of 2,4-D per one embryo was detected after 16 hours on medium in bisected embryos. The bisection increased 2,4-D uptake per embryo in first 16th hours, but then increased its release back to the medium. The metabolism of 2,4-D in bisected embryos was lower than in intact ones during first two days of culture.
Keywords: 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, Norway spruce, somatic embryogenesis
Grants and funding:
The Czech Ministry of Education, Youth and Sports (project LN 00 A081) and the Mendel University of Agriculture and Forestry supported this study.
Received: July 9, 2005; Published: December 22, 2014 Show citation
ACS | AIP | APA | ASA | Harvard | Chicago | IEEE | ISO690 | MLA | NLM | Turabian | Vancouver |
References
- Attree, S. M., Fowke, L. C.: Embryogeny of Gymnosperms - Advances in synthetic seed technology of conifers. Plant Cell Tissue and Organ Culture, 1993, 35: 1-35. ISSN: 0167-6857. DOI: 10.1007/BF00043936
Go to original source...
- Bronsema, F. B. F., Redig, P., van Oostveen, W. J. F., van Onckelen, H. A., van Lammeren, A. A. M.: Uptake and biochemical analysis of 2,4-D in cultured zygotic embryos of Zea mays L. Journal of Plant Physiology, 1996, 149: 363-371. DOI: 10.1016/S0176-1617(96)80135-0
Go to original source...
- Ceccarelli, N., Mondin, A., Curadi, M., Lorenzi, R., Lo Schiavo, F.: Auxin metabolism and transport in an embryogenic cell line of Daucus carota L. Journal of Plant Physiology, 2000, 157: 17-23. ISSN: 0176-1617. DOI: 10.1016/S0176-1617(00)80130-3
Go to original source...
- Centeno, M. L., Fernández, B., Feito, I., Rodríguez, A.: Uptake, distribution, and metabolism of 1-Naphtalenacetic acid and Indole-3-acetic acid during callus initiation from Actinidia deliciosa tissues. Journal of Plant Growth Regulators, 1999, 18: 81-88. ISSN: 0721-7595. DOI: 10.1007/PL00007053
Go to original source...
- Chalupa, V.: Somatic embryogenesis and plantlet regeneration from cultured immature and mature embryos of Picea abies (L.) Karst. Communicationes Instituti Forestalis Czechosloveniae, 1985, 14: 57-63.
- Crafts, A. S.: Herbicides. In Arnon, D. I. and Machlis, L. (eds) Annual Reviews of Plant Physiology, Published by Annual Reviews Inc., H. K. Lewis and Company London, 1953, pp.253-282.
Go to original source...
- Durzan, D. J., Jokinen, K., Guerra, M. P., Santerre, A., Chalupa, V., Havel, L.: Latent diploid parthenogenesis and partenote cleavage in egg-equivalents of Norway spruce. International Journal of Plant Science, 1994, 155: 677-688. ISSN: 1058-5893. DOI: 10.1086/297207
Go to original source...
- Hakman, I., von Arnold, S.: Plantlet regeneration throuhg somatic embryogenesis in Picea abies (Norway spruce). Journal of Plant Physiology, 1985, 121:149-158. DOI: 10.1016/S0176-1617(85)80040-7
Go to original source...
- Hara, K., Yagi, M., Koizumi, N., Kusano, T., Sano, H.: Screening of wound-responsive genes identifies an immediate-early expressed gene encoding a highly charged protein in mechanically wounded tobacco plants. Plant Cell Physiology, 2000, 41: 684-691. DOI: 10.1093/pcp/41.6.684
Go to original source...
- Jain, S. M., Gupta, K. P., Newton, R. J. (eds.): Somatic embryogenesis in woody plants, vol. 3. Kluwer Academic Publishers Dordrecht, 1995.
Go to original source...
- Kala, A., Peška, J.: Preparation and use of scintillation gel based on polyethylene dispersion in toluen scintillation solution In Peška, J. and Černý, V. (eds) Use of nuclear methods and ionizing radiation in genetics, breeding and plant physiology. Agr Univ Brno Press, Brno 1980, 170-173.
- Michalczuk, L., Cooke, T. J., Cohen, J. D.: Auxin levels at different stages of carrot somatic embryogenesis. Phytochemistry, 1992: 1097-1103. ISSN: 0031-9422. DOI: 10.1016/0031-9422(92)80241-6
Go to original source...
- Mo, L. H., von Arnold, S.: Origin and development of embryogenic cultures from seedlings of Norway spruce (Picea abies). Journal of Plant Physiology, 1991, 138: 223-230. ISSN: 0176-1617. DOI: 10.1016/S0176-1617(11)80275-0
Go to original source...
- von Arnold, S.: Improved efficiency of somatic embryogenesis in mature embryos of Picea abies (L.) Karst., Journal of Plant Physiology, 1987, 128: 233-244. ISSN: 0176-1617. DOI: 10.1016/S0176-1617(87)80237-7
Go to original source...
This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.