Arguments in favour of the involvement of polyamines in flowering induction of winter rape (Brassica napusL. var. oleifera) during vernalization and grafting
PBN-AR
Instytucja
Instytut Fizjologii Roślin im. Franciszka Górskiego Polskiej Akademii Nauk
Informacje podstawowe
Główny język publikacji
angielski
Czasopismo
Acta Scientiarum Polonorum – Agricultura
ISSN
1644-0625
EISSN
2300-8504
Wydawca
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy
DOI
Rok publikacji
2013
Numer zeszytu
4
Strony od-do
73-86
Numer tomu
12
Link do pełnego tekstu
Identyfikator DOI
Liczba arkuszy
Autorzy
Pozostali autorzy
+ 3
Słowa kluczowe
angielski
grafting,
putrescine,
spermidine,
spermine,
vernalization,
winter rape
Streszczenia
Język
angielski
Treść
Polyamines are widely involved in biological processes in plants including growth and development, as well as in the response to stress. However, the interpretation of polyamine participations in the induction of flowering of winter plants, and, hence, the possibility of their exogenous application to accelerate flowering, is ambiguous. Winter plants require prolonged exposure to low temperatures (vernalization) to induce the generative development, thus the changes in the levels of these substances may also result in low-temperature-stress symptoms. The aim of this work was to check, whether the increase of polyamines is actually connected with flowering of winter rape plants (cv. Górczański). To exclude the vernalization effect, vegetative apexes of winter rape were grafted onto generative plants. The content of polyamines: putrescine, spermidine and spermine was measured, using high- performance liquid chromatography, in the apical parts and the youngest leaves of grafted apexes during 1-4 weeks after grafting. For comparison of the changes in the levels of polyamines occurring during vernalization, apexes and the youngest leaves were collected from winter rape after 1-8 weeks of culture at 5°/2° C. In apexes, content of all polyamines increased at 2 week (putrescine) or 2-3 weeks (spermine and spermidine) and in the period of 5-8 weeks of vernalization. For putrescine, the maximum increase was detected during at the 6th week and for spermidine and spermine during the 7th week of cold treatment, i.e when approximately 60-90% of plants were in the generative phase. In leaves, the changes of polyamines composition occurred almost during the same periods as in the apexes. Confirmation of the involvement of polyamines to flowering induction was the increase of these substances observed during generative development of grafted non-vernalized apexes. The registered increase of polyamines concentrations in the first weeks after veranlization (2-3 weeks) was probably connected with the cold-stress response of rape plants.
Język
polski
Treść
Poliaminy są związkami zaangażowanymi w wiele procesów zarówno wzrostowych, jak i rozwojowych, a także związanych z reakcją roślin na działanie czynników stresowych. Rola poliamin w indukcji kwitnienia roślin ozimych, a tym samym możliwość zastosowania ich egzogennego podania w celu przyspieszenia rozwoju pąków kwiatowych, nie jest do końca wyjaśniona. Rozwój generatywny roślin ozimych uwarunkowany jest występowaniem okresu obniżonej temperatury. Obserwowane zmiany poziomu poliamin mogą być zatem wynikiem stresogennego działania chłodu. W pracy przedstawiono wyniki badań dynamiki zmian zawartości tych substancji podczas procesu wernalizacji rzepaku ozimego (cv. Górczański) i określono korelacje zmian z okresem indukcji kwitnienia. W celu całkowitego wykluczenia efektu działania niskiej temperatury wykonano eksperymenty, w których rośliny zostały zaindukowane do kwitnienia poprzez szczepienie części wierzchołkowych, będących w fazie wegetatywnej, na roślinach generatywnych. Stężenie endogennych poliamin: putrescyny, spermidyny i sperminy, rejestrowane przy użyciu metody wysokosprawnej chromatografii cieczowej, badano w wierzchołkowych częściach roślin oraz w najmłodszych liściach. Materiał pobierano w tygodniowych odstępach podczas 8-tygodniowej wernalizacji (5°/2° C) oraz w okresie 4 tygodni po szczepieniu. W wierzchołkowych częściach roślin wernalizowanych zawartość wszystkich poliamin wzrosła między 2. a 3. oraz 5. a 8. tygodniem wernalizacji – w stosunku do kontroli (20°C). Największy wzrost stężenia putrescyny obserwowano w 6. tygodniu wernalizacji, podczas gdy spermidyny i sperminy w 7. tygodniu, to jest tym okresie, w którym około 60-90% roślin zawiązało pąki kwiatowe. Również w wegetatywnych wierzchołkach szczepionych na roślinach generatywnych wzrost stężenia badanych poliamin wystąpił w terminie, w którym 80-100% roślin zostało zainicjowanych do kwitnienia. Kierunek zmian stężenia poliamin w najmłodszych liściach (zarówno w wernalizowanych, jak i szczepionych) był zbliżony do obserwowanego w wierzchołkach. Uzyskane wyniki wskazują na zaangażowanie poliamin w indukcję kwitnienia roślin ozimych, co wiąże się z możliwością stymulacji rozwoju generatywnego tych roślin poprzez egzogenną aplikację poliamin. Wzrost stężenia wszystkich poliamin w pierwszych tygodniach chłodzenia może być efektem adaptacji roślin do niskiej temperatury.
Cechy publikacji
Original article
Original article presents the results of original research or experiment.
Oryginalny artykuł naukowy
Oryginalny artykuł naukowy przedstawia rezultaty oryginalnych badań naukowych lub eksperymentu.
Inne
System-identifier
PBN-R:648213