Storage lipid dynamics in somatic embryos of Norway spruce (Picea abies): histochemical and quantitative analyses

0099664 - ÚEB 2008 RIV CA eng J - Článek v odborném periodiku
Grigová, M. - Kubeš, Martin - Drážná, N. - Řezanka, Tomáš - Lipavská, H.
Storage lipid dynamics in somatic embryos of Norway spruce (Picea abies): histochemical and quantitative analyses.
[Dynamika zásobních lipidů v somatických embryích smrku ztepilého (Picea abies): histochemické a kvantitativní analýzy.]
Tree Physiology. Roč. 27, č. 11 (2007), s. 1533-1540. ISSN 0829-318X. E-ISSN 1758-4469
Grant ostatní: Grantová agentura UK(CZ) 153/2001; Univerzita Karlova v Praze / Přírodovědecká fakulta(CZ) OC 843.40
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z50380511; CEZ:AV0Z50200510
Zdroj financování: V - jiné veřejné zdroje ; V - jiné veřejné zdroje
Klíčová slova: embryo maturation * fatty acid composition * histochemistry
Kód oboru RIV: EI - Biotechnologie a bionika
Impakt faktor: 2.141, rok: 2007
http://heronpublishing.com/tree/summaries/volume27/a27-1533.html

Adequate storage compounds are a prerequisite for successful development during the later stages of somatic embryogenesis; however, the critical amount of reserves below which somatic embryos fail to mature and germinate has not been determined. We analyzed storage lipids during Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) somatic embryogenesis. As maturation progressed, lipids, which were stored as lipid bodies in the cytoplasm, were localized first in suspensor cells of the early embryos, and later in the embryonic root pole, superficial layers of the hypocotyl and in cotyledons. The concentration of total lipids exhibited marked variation, with values peaking during cotyledon development and then decreasing during maturation. Linoleic (18:2), oleic (18:1), palmitic (16:0) and 5,9-octadecenic (5,9-18:2) acids were the most abundant fatty acids in embryos. As embryos developed, linoleic acid concentration increased slightly, whereas oleic acid concentration decreased. Oleic acid was the most prominent component of the fatty acid spectrum in isolated dormant zygotic embryos and megagametophytes. Addition of 5% polyethylene glycol to the medium during somatic embryo maturation caused a shift in the fatty acid spectrum toward that of zygotic embryos. During maturation, changes in the exogenous carbohydrate supply had no significant effect on total lipid concentration in mature embryos. A marked decrease in lipid concentration was detected during desiccation, indicating the importance of adequate lipid reserves during this developmental stage. The lipid content of zygotic embryos differed considerably with harvest year and location, suggesting that zygotic embryo data cannot be an indicator of somatic embryo quality.

Dostatečné množství zásobních látek je nezbytnou podmínkou pro úspěšný průběh pozdních fází vývoje somatických embryí, nicméně dosud nebyly stanoveny kritické hodnoty těchto látek při kterých již somatická embrya nedospějí k maturaci a germinaci. V naší práci jsme analyzovali zásobní lipidy během somatické embryogeneze smrku ztepilého (Picea abies). Lipidy ukládané v cytoplazmě v podobě lipidových tělísek byly s postupujícím procesem zrání somatických embryí smrku nejprve lokalizovány v buňkách suspenzoru raných somatických embryích a později v oblasti kořenového pólu, povrchových vrstvách hypokotylu a dělohách. Koncentrace celkových lipidů vykazovaly prokazatelné změny s nejvyššími hodnotami během vývoje děloh a následným poklesem v průběhu zrání. Nejhojněji se vyskytujícími mastnými kyselinami v somatických embryích byly kyseliny linoleová (18:2), olejová (18:1), palmitová (16:0) a 5,9-oktadekanová (5,9-18:2). Tak jak se embrya vyvíjela stoupala pozvolna koncentrace kyseliny linoleové zatímco klesala koncentrace kyseliny olejové. Kyselina olejová byla nejvýznačnější složkou spektra mastných kyselin v izolovaných dormantních zygotických embryích a megagametofytů. Přídavek 5% polyethylenglykolu do média v průběhu zrání somatických embryí způsobilo posun ve spektru mastných kyselin směrem k zygotickým embryím. Změny v zásobení exogenními sacharidy během zrání neměly podstatný účinek na koncentraci celkových lipidů ve zralých embryích. Výrazný pokles v koncentraci lipidů byl zaznamenán v průběhu desikace což ukazuje na význam dostatečného zásobení lipidy v průběhu těchto vývojových fází. Obsah lipidů v zygotických embryích se značně lišil s rokem sběru a lokalitou, což naznačuje že tyto data nemohou být ukazatelem kvality somatických embryí.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0158213