Influence of Copper lons on Physiological and Biochemical Changes in Plant Material Regenerated from Embryos Obtained in Androgenic Carrot Culture

• Autorzy: Szafrańska K. , Kowalska U. , Górecka K. , Cvikrova M. , Posmyk M. , Janas K.

Warianty tytułu

PL

Wpływ jonów miedzi na fizjologiczne i biochemiczne zmiany w materiale roślinnym regenerowanym z zarodków androgennych marchwi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Androgenic embryos of 3 different carrot genotypes were cultivated on the medium containing different Cu2+ concentrations: 0.1 uM (control), l uM, 10 uM and 100 uM. Carrot sensitivity to Cu2+was evaluated on the basis of growth inhibition, changes in peroxidation of membranes and proline content. The cultivation on the medium supplemented with Cu2+ resulted in dose-dependent inhibition of the growth and organogenic ability of Narbonne carrot embryos, while in the genotype 1014 treated with 10 uM Cu2+ the significant regeneration ability was obseryed. The same Cu2+ concentration greatly increased the level of free proline in the genotype 1014 which was accompanied by relatively low TBARS content. In the genotype Feria 100 uM Cu2+ concentration triggered large increase in proline content associated with high regeneration capacity of carrot embryos.

PL

Zarodki androgenne 3 różnych odmian marchwi hodowano na pożywce z dodatkiem Cu2+ w 4 stężeniach: 0,1 uM (kontr.), l uM, 10 uM, i 100 uM. Wrażliwość marchwi na Cu2+oceniano na podstawie zahamowania wzrostu, zmian w utlenianiu lipidów błonowych oraz zawartości wolnej proliny. Hodowla na pożywce wzbogaconej w Cu2+ spowodowała stopniowe zahamowanie wzrostu oraz zdolności regeneracyjnych zarodków marchwi odm. Narbonne, podczas gdy ilość prawidłowych rozet genotypu 1014 traktowanych 10 uM Cu2+ była największa. Badany metal w tym samym stężeniu znacząco zwiększył zawartość wolnej proliny w rozetach genotypu 1014, co było skorelowane ze stosunkowo niskim poziomem TBARS. Natomiast, w przypadku genotypu Feria, wzrost zawartości proliny skojarzonej z dużymi zdolnościami regeneracyjnymi zarodków zaobserwowano w rozetach traktowanych Cu2+ o stężeniu 100 uM.

Słowa kluczowe

EN

copper ions; anther cultures; lipid peroxidation; proline

PL

jony miedzi; kultury pylnikowe; peroksydacja lipidów; prolina

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 16, nr 7
• Strony: 861--865
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Szafrańska K.

autor

Kowalska U.

autor

Górecka K.

autor

Cvikrova M.

autor

Posmyk M.

autor

Janas K.

• Katedra Ekofizjologii i Rozwoju Roślin, Uniwersytet Łódzki Pracownia Biotechnologii Zakładu Genetyki, Hodowli i Biotechnologii, Instytut Warzywnictwa w Skierniewicach Instytut Botaniki Eksperymentalnej, Akademia Nauk, Praga, Republika Czeska,

Bibliografia

• [1] Maksymiec W.: Effect of copper on cellular processes in higher plants. Photosynthetica 1997,34,321-342.
• [2] DeVos C.H., Schat H., Vooijs R. and Ernst W.H.O.: Cd induced damage to permeability barrier in roots of Silene cucubalus, J. Plant Physiol. 1989,135, 164-169.
• [3] Hare P. and Cress W.: Metabolic implications of stress-induced proline accumulation in plant. Plant Growth Regul. 1997, 21, 79-102.
• [4] Matysik J., Alia, Bhalu B. and Mohanty P.: Molecular mechanisms of guenching of reactive oxygen species by praline under stress inplants, Current Sci. 2002, 82, 525—532.
• [5] Dixon R.A. and Paiva N.L.: Stress-induced phenyl propanoid metabolism. Plant Cell1995, 7, 1085-1097.
• [6] Górecka K., Krzyżanowska D. and Górecki R.: The influence of several factors on the efficiency of androgenesis in carrot, ). Appl. Genet. 2005, 46, 265-269.
• [7] Gamborg O.L., Miller R.A. and Ojima K.: Nutrient reguirements of suspensions culture of soybean root cells, Exp. Celi Res. 1968, 50, 151-158.
• [8] Heath R.L. and Packer L.: Photoperoxidation in isolated chloroplast L Kinetics and stechiometry of fatty acid peroxidation, Arch. Biochem. & Biophys. 1968,125, 189-198.
• [9] Bates I.S., Waldren R.P. and Teare I.D.: Rapid determination of free proline for water stress, Plant Soil 1973, 39, 205-207.
• [10] Cvikrova M., Meravy L., Machackova I. and Eder J.: Phenylalanine ammonia-lyase, phenolic acids and ethylene in alfalfa (Medicago sativa L.) celi cultures in relation to their embryogenic ability, Plant Cell Rep. 1991,10,251-255.
• [11] Górecka K , Cvikrova M., Kowalska U., Eder J., Szafrańska K., Górecki R. and Janas K.M.: The impact of Cu treatment on phenolic and pofyamine levels in plant material regenerated from embryos obtained in anther culture of carrot. Plant Physiol. Biochem. 2007, 45, 54-61.
• [12] Garcia A., Baąuedano F.J., Navarro P. and Castillo F.J.: Oxidative stress induced by copper in sunflower plants, Free Radic. Res. 1999, 31, 45-50.
• [13] Tripathi B.N. and Gaur J.P.: Relationship between copper- and zinc-induced oxidative stress and proline accumulation in Scenedesmus sp, Planta 2004, 219, 397—404.