Effect of applied and internal hormones on vitrification and apical necrosis of different plants cultured in vitro

Abstract

Development of vitrification and apical necrosis was followed in Camellia sinensis, Gerbera jamesonii, Malus domestica and hybrid Populus tremula × P. alba shoots cultured in vitro on Murashige & Skoog (MS) medium with different concentrations of growth regulators. High humidity in the culture vessels and excess of BA in the medium were found to be the major factors influencing vitrification. Lack of exogenous cytokinin in the medium during successive subcultures induced apical necrosis in poorrooting species (Malus domestica, Camellia sinensis). The level of internal phytohormones (ABA, IAA, IPA, 2iP, Z, ZR) was determined in the apple shoots by means of ELISA. The content of internal cytokinins in the vitrified apple shoots was several times greater than in normal ones, which supports the hypothesis that excess of cytokinins, inducing rapid divisions of cells in meristems in the atmosphere with high humidity, is responsible for vitrification. Apical necrosis of the plantlets that appeared after cultivation on cytokinin-free medium is the result of deficiency in endogenous hormones in apple shoots and this being confirmed by analysis of endogenous hormones in apple shoots.

Controle da vitrificação do cravo (Dianthus caryophyllus L.) in vitro

“…Talvez ela induza uma súbita atividade celular (BORNMAN & VOGELMANN, 1984;KATAEVA et al, 1991;WILLIAMS & RAJI, 1991) e em um meio com alto potencial hídrico e/ou uma atmosfera de elevada umidade relativa no interior dos frascos, resultaria em novas células que logo se turgiriam. Certos autores como GASPAR et al (1984) citam ainda a possibilidade dos reguladores provocarem um estresse com o posterior desencadeamento da síntese de etileno.…”

“…Efeito de sistemas de vedação -Praticamente todos os tratamentos que acarretam redução da unidade contribuem para a redução da vitrificação (KATAEVA et al, 1991;RITCHIE et al, 1991). As combinações "tipos de vedação" e "nível de ágar" contribuíram satisfatoriamente na redução da vitrificação.…”

Hiperidricidade: uma desordem metabólica

“…O reduzido conteúdo de celulose (GASPAR, 1991;MAJADA et al, 2001) ocorre em função da baixa relação C/N -que favorece a síntese de aminoácidos em detrimento da síntese do polissacarídeo -e da alta atividade de peroxidases básicas, que está relacionada com um elevado catabolismo de auxinas (JOYCE et al, 2003). A hiperidricidade caracteriza-se pelo baixo conteúdo de proteína (FRÁGULA et al, 2009), elevado conteúdo de citocininas e composição iônica alterada (KATAEVA et al, 1991;PICOLI et al, 2001;KEVERS et al, 2004), esta última decorrente da reduzida capacidade de absorção de nutrientes, como constatado em explantes de cravo hiperídricos (DANTAS et al, 2001). …”

“…Alguns trabalhos destacaram que a hiperidricidade pode ser desencadeada pelo desequilíbrio dos componentes do meio de cultura, em especial dos reguladores de crescimento (KATAEVA et al, 1991;OLIVEIRA et al, 1997;JOYCE et al, 2003), sobretudo devido à presença de altas concentrações de citocinina e/ou auxina (PICOLI et al, 2001) Alguns autores sugeriram que, além do meio de cultura, as condições atmosféricas do ambiente de cultivo induziram a formação de tecidos hiperídricos (KEVERS et al, 2004). O ambiente do cultivo in vitro convencional apresenta características peculiares, tais como: alto potencial da água no meio de cultura, alta Ciência Rural, v.42, n.5, mai, 2012.…”

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“…A number of investigations have been reported on the hyperhydricity-inducing tendency of exogenous cytokinins (CKs), usually in a concentration-dependent manner (Leshem et. al, 1988;Kataeva et. al, 1991;Williams and Taji 1991;Ivanova et.…”