Indole-3-acetic acid metabolism in normal and dwarf micropropagated banana plants (Musa spp. AAA)

Abstract

Nanism is one of the most frequent type of mutant in micropropagated banana plants from the Cavendish subgroup. The present study aimed at studying some of the hormone factors involved in this type of mutation. Rhizomes from normal and dwarf plants from the cultivar Grand Naine were incubated for 5 d in the presence of [3 H]-L-tryptophan, [ 3 H]-indole-3-acetic acid and gibberellin, to quantify the endogenous levels of indole-3-acetic acid-ester, indole-3-acetic acid-amide, free indole-3-acetic acid, and cytokinins. The endogenous levels of indole-3-acetic acid and its ester-and amide-conjugated forms were measured in normal and dwarf plants incubated for 30 d with gibberellin, indole-3-acetic acid, and L-and Dtryptophan. In normal plants, the use of [ 3 H]-L-tryptophan resulted in higher levels of radioactivity in the retention times corresponding to indole-3-acetic acid, indole-3-acetic acid-aspartate, indole-3-acetic acid-glycine and indole-3-acetic acid-alanine. These values were higher than those observed in dwarf plants. Higher quantities of radioactive indole-3-acetic acid and of amide-forms in dwarf plants occurred in rhizomes treated with [3 H]-L-tryptophan and gibberellin simultaneously. The endogenous levels of total cytokinins were the same in both materials, while the levels of indole-3-acetic acid in normal plants were 1.5 times higher than in dwarf plants. Moreover, in these ones application of tryptophan and gibberellin coincided in an increase in the levels of free indole-3-acetic acid in dwarf plants and to a decrease in the levels of indole-3-acetic acid-ester and indole-3-acetic acid-amide.Key words: indole-3-acetic acid metabolism, growth regulators, somaclonal variation. Metabolismo do ácido 3-indolil acético em plantas anãs e normais de bananeira micropropagada (Musa spp. AAA):O nanismo em plantas de bananeira micropropagada representa uma das formas mais comuns de alteração genética no subgrupo Cavendish. Utilizaram-se rizomas de plantas normais e anãs de bananeira cv. Grande Naine, incubados durante 5 dias na presença de [ 3 H]-L-triptofano (Trp), [ 3 H]-ácido 3-indolil acético e giberelina (GA 3 ), para o estudo da biossíntese de ácido 3-indolil acético e ácido 3-indolil acético amida e dos níveis endógenos de citocininas totais (Cks) e ácido 3-indolil acético livre. Os teores endógenos de ácido 3-indolil acético e de seus conjugados éster e amida foram obtidos de plantas anãs e normais incubadas durante 30 dias na presença de GA 3, ácido 3-indolil acético e L-e D-triptofano. A aplicação de [ 3 H]-L-triptofano resultou na obtenção de quantidades mais elevadas de radioatividade nas plantas normais, no tempo de retenção coincidente com o de ácido 3-indolil acético, ácido 3-indolil acético-aspartato, ácido 3-indolil acético-glicina e ácido 3-indolil acético-alanina, valores esses superiores aos observados nas plantas anãs. Verificou-se a ocorrência de maior quantidade de ácido 3-indolil acético radioativo e de forma amida nas plantas anãs nos rizomas tratados com [3 H]-L-triptofano e GA ...

Cultivo in vitro de clones de Ananas comosus (L.) Merril cultivar 'Smooth Cayenne' em diferentes concentrações de macronutrientes

“…Sabe-se que o aparecimento de variações é bastante diminuído quando se evita o emprego de substâncias reguladoras do crescimento vegetal (Pierik 1987, Zaffari et al 2002, Zhao et al 2005, Joyce et al 2003. Em comparação à utilização de plantas obtidas a partir de sementes, o emprego de plantas clonadas para estudos fisiológicos diminui a variabilidade de respostas, pois não há influência da variação genética existente entre as plantas analisadas (Burr & Tinus 1996).…”

“…Essa metodologia apresenta algumas vantagens em comparação às culturas iniciadas a partir de gemas axilares de coroas, pois os explantes provenientes das plantas estioladas já são assépticos e, portanto, não necessitam serem submetidos a processos de desinfestação, nem sempre eficazes. Kiss et al (1995) propõe a utilização de reguladores de crescimento no meio de cultivo, cujo emprego tem sido associado à indução de variações somaclonais (Pierik 1987, Zaffari et al 2002, Joyce et al 2003. Essas alterações não são desejáveis quando se visa obter lotes homogêneos de plantas com fenótipos selecionados, como é o caso do cultivar Smooth Cayenne do abacaxizeiro.…”

Abscisic acid and auxin accumulation in Catasetum fimbriatum roots growing in vitro with high sucrose and mannitol content

“…For the study of de novo IAA synthesis, root tips (30 per 6 cm 3 vial) were incubated in 0.055 μM (74 kBq cm -3 ) of L-[5-3 H] tryptophan for 72 h under agitation (± 100 rpm). Alkaline hydrolysis (7 M NaOH at 100 ºC under N 2 for 3 h) was as described previously (Zaffari et al 2002). All fractions collected in HPLC were methylated with ethereal diazomethane (Peres et al 2001, Zaffari et al 1998 before ELISA analysis.…”

In vitro propagation of Ananas comosus var. ananassoides (Baker) Coppens & F. Leal (Bromeliaceae)

“…In many studies, the use of plant growth regulators is associated with the induction of somaclonal variations in plant tissues (Pierik, 1987;Zaffari et al, 2002;Joyce et al, 2003;Zhao et al, 2005). These changes are not relevant when it is sought to obtain plants with selected phenotypes or when the aim is the conservation of a species.…”