CS231241B1

CS231241B1 - Spdsob usmernenej dediferenciačnej transformácie bčbovitýeh rastlín

Info

Publication number: CS231241B1
Application number: CS8210062A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Sekerka; Viktor Sutoris
Original assignee: Vladimir Sekerka; Viktor Sutoris
Priority date: 1982-12-31
Filing date: 1982-12-31
Publication date: 1984-10-15
Also published as: CS1006282A1

Description

(54) Spdsob usmernenej dediferenciačnej transformácie bčbovitýeh rastlín

v.

SpSsob usmernenej dediferenciačnej transformócie bčbovitýeh rastlín vyznačujúci sa tým, Že na rastllnný organismus sa pčsobí derivátmi kyseliny z-oxo-3-beňzotiazolínoctovej všeobecného vzorca I /1/ kde R je metoxykarbonvlmetyl. etoxvkarbonylmétyl, 2-chloretoxykerbonylmetyl, allykarbonylmetyl nebo hydrazinokářbonylmetyl, o. koncentráeii 10* až 10”^ mol/1.

Vynález sa týká způsobu usmernenej dediferenciačnej transformácie bůbovitých rastlín.

K indukci! dediferenciačnej transformácie buniek a pletiv rastlín sú najčastejšie používané syntetické auxinoidy, ako je kyselina beta-indolyloctoyá /IAA/, kyselina alfanaftyloctová /NAA/, kyselina indolylmaslové /IBA/, kyselina 2,4-dichlórfenoxyoctová /2,4-D/, deriváty kinínu, giberelíny, retardanty a iné /Kruše, P. F., Petterson, Μ. K.: Tissue culture, Methods and Aplications, Academie Press New York and London 1973, p. 868; Novák F. J. /Edit./: Využití kultur rostlinných explanátu ve šlechtění, Sbor mezinár. symp. ČSAV, Praha 1977, p. 650; Butenko R. G. /Edit./: Kultura kletok rastenij, Kyjev 1978, p. 384/, ktoré stimulujú meristemizáciu diferenciovaných buniek a sú nevyhnutné pre udržanie neorganizovaného rastu pletivovej kultúry. Táto ich vlastnost může byť využitá pri zvyšovaní prodůkcie biomasy pomocou pletivových kultúr /Venketeswaran, S., Gandhi, V.: Biomasa, 2, 5 - 15, 1982/.

V posledných rokoch boli dokázané analogické účinky aj niektorých iných syntetických auxinoidov indolylového radu. Niektoré z nich, například benazolín/4-chlór-2-oxo-benzotiezolín-3-octová kyselina/ alebo henzotlazoliloctová kyselina sú rovnako aktivně v inlciácii a raste kalusov mnohých rastlín ako 2,4-D, alebo ju dokonce prevyěujú /Ingram D. S., Butcher D. Z. Pflanzenphysiol., 66, 266, 1972/.

Podstata spňsobu usmernenej dediferenciačnej transformácie bňbovitých rastlín podlá vynálezu spočívá v tom, že sa na rastlinný organizmus posobí derivátmi všeobecného vzorca I

/1/.

i kde R je metoxykarbonylmetyl, etoxykarbonylmetyl, 2-chlóretoxykarbonylmetyl, allylkarbo'nylmetyl nebo hydrazinokarbonylmetyl o koncentrácii 10“^ až 10“^ mol/1.

Zlúčeniny všeobecného vzorca I podlá vynálezu sposobujú analogické morfogéňne efekty ako horeuvedené fytohormonálne látky, a to v podmienkach in vivo aj in vitro.

Preukazná transformácie rastlinných pletiv a buniek nastáva při koncentrácii 10”^ mol/1. Dediferenciačnými procesmi dochádza k vytvoreniu kalusu krémovo žltej farby. V Stádiu primokalusu pletivo sa rozpadává na buňky. Po preočkovaní na čerstvé médium analogického zloženia, ako bálo médium počas dediferenciáoie, kalus zachovává typický neorganizovaný rast. Čerstvé hmotnost biomasy v procese dediferenciáoie sa zvyšuje o 25 až 35 %.

Stupeň účinnosti předmětných látok závisí od použitej koncentrácie, a od charakteru substituentov viazaných na jádro.

Uvedené biologické vlastnosti, 'ale aj ekonomický .aspekt, relativné nízké náklady na syntézu benzotiazólov, zvýrazňujú ich význam ako potencionálnych induktorov usmernenej dediferenciačnej transformácie rastlinného organizmu za účelom biotechnologických manipulácii.

Přikladl '

V prvej sérii pokusov v podmienkach in vivo k indukci! dediferenciácie boli použité klíčence bňbovitých rastlín /Pisum sativum L. var. Smaragd/. Po imbibícii 6 hodin v destilovanej vodě. semená klíčili v trne v termostate 72 hodin. Potom klíčence boli po omytí od perlitu osušené papiero.vou vatou, selektované a na áalšie testy boli použité klíčence s koreňom dlhým 25 - 30 mm í 1 mm. Súbory klíčencov /5 ks/ boli vyseděné v horlzontálnej polohe na navlhčený filtračný papier do Petriho misiek priemernej vel’kosti 17 cm. Filtračný papier bol nasýtený účinnou látkou v koncentáciach 10”³, 10“⁴, 10”^, 10“⁶, 10”\ 10”⁸,

10^-7 mol.dm ^J. Kontrolná séria klíčencov bola inkubovaná na filtračnom papieri, ktorý bol nasýtený destilovanou vodou. Indukcia dediferenciácie sa uskutočnila v termostate v trne pri 25 °C - 1 °C počas 72 - 96 hodin. Efekt dediferenciačnej transformácie bol stanovený vizuálně pomocou mikroskopickej lupy. Maximálnu transformačnú účinnost spdšobuje 3-Etylester kyseliny 2-oxo-3-benzotiazolín octovej pri konoentrácii 10^-3 mol.dm^-3. Ostatně deriváty boli taktiež najúčinnejžie pri konoentrácii IQ^-3 mol.drn”³.

Příklad 2

V druhej sérii pokusov v podmienkach in vitro kalogenéza bola indukovaná na apikálnych segmentoch primárných korenov bňbovitej rastliny /Viola sativa L. var. Solarka/.

Selektované semená /přibližné rovnakej velkosti a farby osemenia/ boli sterilizované roztokom 5 % chloramínu 1 hodinu a niekol’kokrát opláchnuté sterilnou destilovanou vodou. Sterilně semená klíčili v Petriho miskách na 0,8 % agarovom médiu 48 hodin v tme pri 25 °C - 1 °C. K indukoii kalogenézy boli použité sterilně klíčence 25 - 30 mm í 1 mm dlhé. Z nich boli dekapitované apikálne segmenty primárných korenov v dížke 10 - 15 mm, ktoré bolí vyseděné do Petriho misiek v horizontálněj polohe na 0,6 % modifikované pevné agarovo médium podl’a Murashige-Skooga. V pokusných variantoch médium obsahovalo účinné látky v koncentráciách 10 ^J - 10 mol.dm . V kontrolnej variante médium obsahovalo vyššie uvedené známe fytohormonálne látky.

Po stanovení čerstvej hmotnosti apikálnych segmentov primárných korenov kalogenéza bola indukovaná pri teplote Í5 °0 - 1 °C v tme počas 14 dní. Příprava modelového materiálu, ako aj kultivácia boli robené v aseptických podmienkach. Nárast čerstvej hmotnosti počas kalogenézy bol stanovený gravimetricky. Maximálně dediferenciačná účinnost’ bola zistená —4 u 3-Etylesteru kyseliny 2-oxo-3-benzotiazolín octovej pri konoentrácii 5.10 mol. dm (cca 30 % hmot. . Ostatně deriváty boli najúčinnejšie taktiež pri konoentrácii —4 —3 -7 -9

5.10 mol.dm ^J. Pri konoentrácii 10 až 10 mol/1 bolo zvýšenie čerstvej hmotnosti 5 až 8 %.

Příklad 3

V tretej sérii pokusov v podmienkach in vitro kalogenéza bola indukovaná na intaktných klíčencoch a klíčencoch s amputovanou stonkou a korenom bSbovitej rastliny /Vicia faba L., var. Solarka/.

Podmienky sterilizécie semien boli zachované ako v testoch uvedených v příklade 2. Sterilně semená bolí vyseděné do skúmavlek v A. variante na 0,6 % modifikované pevné agarovo médium podl’a Murashige-Skooga s obsahom účinných látok ako v pokusoch uvedených v příklade 2.

V B. variante sterilně semená klíčili v Petriho miskách na 0,8 % agarovom médiu.

Po vyklíčení zo semien boli extirpované stonky a kořene. Semeno bolo znova vyseděné na médium analogického zloženia ako v A. variante. Kalogenéza bola sledovaná počas 7-14 dní v tme pri teplote 25 °C v termostate. Maximélna účinnost kalogenézy bola zistená u 3-Etylesteru kyseliny 2-oxo-3-benzotiazolín octoveň v A. variante pri konoentrácii 10 ³ mol.dm^-3a v B. variante v koncentrácii 5.10^-4 mol.dm^-3. Ostatně deriváty v A. a B. variante boli najúčinnejšie pri analogických koncentráciách.

Zlúčeniny aplikované podl’a vynálezu:

1. 3-Metylester kyseliny 2-oxo-3-benzotiazolín octovej

2. 3-Etylester kysěliny 2-oxo-3-benzotiazolín octovej

3. 3/2-Chlóretylester/kyseliny 2-oxo-3-benzotiazolín octovej

4. 3-Alylester kyseliny 2-oxo-3-benzotiazolin octovej

5. Hydrazid kyseliny 2-oxo-3-benzotiBZOlín octovej

Claims

PREDMET VYNÁLEZU

Spfisob usměrněněj dědiferenciačnej transformacie bfibovitých rastlín vyznačujúci sa tým, íe na rastlinný organizmus sa pfisobí derivátmi kyseliny 2-oxo-benzotiazolínoctovej všeobecného vzorce I

X=O /1/, kde R je metoxykarbonylmetyl, etoxykarbonylmetyl, 2-chloretoxykarbonylmetyl, allylkarbonyl metyl nebo hydrazinokarbonylmetyl, o koncentrácii 10^-J mol/l.