Modifications of morphogenesis of oil and fibrous flax (Linum usitatissimum L.) in in vitro cultures

Autorka rozprawy doktorskiej, Aneta Adamczuk, była stypendystką w ramach projektu pt.: „Stypendia dla doktorantów województwa podlaskiego”, realizowanego na podstawie Umowy o dofinansowanie projektu Instytucji Pośredniczącej w ramach Programu Operacyjnego Kapitał ludzki 2007-2013,nr POKL.08.02.02-20-002/12. Działanie 8.2.Transfer wiedzy, Poddziałanie 8.2.2. Regionalne Strategie Innowacji.W badaniach wykorzystano kultury in vitro lnu zwyczajnego (Linum usitatissimum L.) typu oleistego (odm. Szafir) i typu włóknistego (odm. Selena). Celem pracy było porównanie zdolności morfogenetycznych obu typów lnu oraz określenie mechanizmów regulujących procesy organogenezy w wyniku działania stresu osmotycznego lub po traktowania kultur oparami z nitroprusydku sodu (SNP). W dobranych optymalnych warunkach wzrostu, efektywniejszą organogenezą odznaczała się odm. Szafir, w porównaniu do odm. Selena. W kulturach odm. Szafir obserwowano zwiększoną zawartość barwników fotosyntetycznych, wyższe natężenie fotosyntezy oraz zmniejszoną zawartość większości badanych metabolitów wtórnych. Odmiana Selena charakteryzowała się natomiast bardziej zróżnicowanym składem chemicznym związków. Aktywność antyoksydantów enzymatycznych (SOD, CAT) w kulturach odm. Selena, na początku wzrostu była wyższa niż u odm. Szafir. Zastosowanie fumigacji SNP przyczyniło się do poprawy ryzogenezy w kulturach odm. Selena. Niezwłocznie po fumigacji SNP, obniżyła się zawartość TBARS w tych kulturach. Wzmożona synteza H2O2 na późniejszym etapie wzrostu kultur rosnących na podłożu bez dodatku hormonów sugeruje rolę sygnalną tego związku. Fumigacja SNP nie wpływała na podwyższenie aktywności SOD i CAT w większości przypadków, jednak w późniejszym etapie wzrostu kultur odm. Selena odnotowano podwyższoną aktywność MnSOD. Poprawa efektywności organogenezy w wyniku działania NO uwolnionego z SNP może być spowodowana jego współdziałaniem z hormonami, lub indukować syntezę innych hormonów lub cząstek sygnalnych tj. H2O2.In this study the flax (Linum usitatissimum L.), oil (cv. Szafir) and the fibrous (cv. Selena) are grown in in vitro culture. The aim of this work was to compare the morphogenetic abilities of both cultivars and to determine possible mechanisms regulating processes of organogenesis, as an affected by osmotic stress or after sodium nitroprusside (SNP) treatments. Under optimum conditions of growth, more effective organogenesis were observed in cultures of cv. Szafir, compared to the cv. Selena. In the cv. Szafir, also chlorophylls and carotenoids content increased, a high net intensity of photosynthesis and decrease in secondary metabolites content were observed. In addition, cv. Selena was characterized by a more diverse chemical composition of the compounds. The activity of the SOD, CAT determined in cv. Selena cultures was higher than in cv. Szafir in an early stage of development. The vapors from the SNP were contributed to the improvement to the regeneration improvement in cv. Selena cultures. At the early stage of regeneration these cultures were also characterized by reduced TBARS content. Increased synthesis of H2O2 at the later stage of growth in hormone-free cultures probably indicates the signaling role of H2O2. SNP fumigation did not affect SOD and CAT activity in most cases, but in the later stages of cv. Selena growth, the increased activity of MnSOD was observed. In cv. Selena the organogenesis efficiency improvement, as the result of NO action (released from SNP), probably occurred due to interaction of the NO and phytohormones, or via other hormones synthesis and/or signaling molecules (e.g. H2O2) stimulation.Wydział Biologiczno- Chemiczny. Instytut Biologi