Somatická embryogeneze jehličnanů: metabolizmus a role RFO

Abstract

Práce se zaměřuje na problematiku oligosacharidů rafinózové řady (RFO) v průběhu somatické embryogeneze Picea abies a hybridu Abies alba x numidica. RFO (α-1,6- galaktozyln-sach; 1≤n< cca 7) zastávají u rostlin zřejmě mnohé funkce, a to především ve fázi embryonální, která je přesto ve srovnání s následnými fázemi vývoje rostlin ve spojitosti s funkcemi RFO výrazně méně probádána. Proces somatické embryogeneze konifer a jeho specifik je detailně rozpracován v literárním úvodu spolu se všemi více či méně uznávanými funkcemi RFO a dosavadním poznáním metabolizmu RFO u rostlin. Mnohé práce ukazují, že přiblížení metabolizmu somatických embryí metabolizmu embryím zygotickým vede v převážní části případů ke zlepšení průběhu celého procesu. Přestože semena konifer kumulují RFO ve vysokých hladinách, jak bylo ověřeno v této práci, nedařilo se dříve indukovat kumulaci RFO u somatických embryí ve srovnatelných hladinách s ohledem na ostatní rozpustné endogenní sacharidy. Během somatické embryogeneze Picea abies docházelo ke kumulaci RFO u zralých embryí, která byla vystavena působení stresorů (desikační ošetření, chlad). S intenzitou působícího stresoru (rychlost a konečná míra desikace embryí), či kombinace působících stresorů), narůstala výsledná hladina RFO a v některých případech překonala hodnoty...

Raffinose series oligosaccharides (RFOs= α-1,6-galaktosyln-sach; 1 ≤ n < c. 7) represent a prominent part of soluble saccharide content in mature conifer seeds. RFOs are considered to act as the multifunctional components in plants, but their precise functions in specific physiological processes remain contentious. The present study focuses on the metabolism and role of RFOs in somatic embryogenesis in two conifer species- Picea abies and hybrid fir (Abies alba x numidica). Three basic approaches were set for achieving spruce somatic embryos (SE) with diverse levels of RFOs: a) culture cultivation with exogenous RFOs, b) culture cultivation with precursors of RFOs synthesis and the last 3) culture exposition to variegated postmaturation treatments inducing RFOs synthesis (desiccation/cold stress). Parallel combinations of stresses led to the highest RFOs levels in SE. These findings associate the RFOs levels in spruce SE with protective function within desiccation state. The final levels of RFOs in the spruce SE were also regulated by endogenous levels of myo-inositol. RFOs were rapidly degraded by SE within early phases of germination independently of the initial level of RFOs. No dramatic decrease in embryo germination was found in embryos with decreased RFOs degradation achieved by treatment...