Explant-dependent receptivity to isolation and a cellwall resynthesis in protoplast culture of recalcitrant yellow lupin

Alina Wiszniewska , Anna Pindel

Abstract

Cell-wall resynthesis was studied in protoplast culture of yellow lupin (Lupinus luteus L.). We optimized protoplast isolation and found that explants excised from young seedling were more suitable sources of protoplasts, in contrast to callus tissue. Incubation in 2% cellulase R-10, 1% pectinase and 0.5% macerozyme solution for 3h effectively released protoplasts from majority of tested explants. Furthermore, we determined the optimal developmental age of explants which was 4, 21, 25 and 35 days for hypocotyls, cotyledons, in-vitro leaf mesophyll and ex-vitro leaf mesophyll, respectively. Explant type, culture medium and genotype influenced both a rate and a pattern of the cell wall regeneration. After 10 days of culture, the number of regenerated cells reached 44%-59% in hypocotyl, 84%-91% in cotyledonary, and 31%-42% in mesophyll protoplasts. Our results show that the earlier wall regeneration begins, the wall surface will be more incomplete. We suggest that unbalanced and inefficient cell-wall resynthesis likely contributes to recalcitrance of yellow lupin to manipulations in protoplast technology.
Author Alina Wiszniewska ( / / O-KBiFR)
Alina Wiszniewska,,
-
, Anna Pindel ( / / O-KBiFR)
Anna Pindel,,
-
Other language title versionsWpływ eksplantatu na izolację i odbudowę ściany komórkowej w kulturze protoplastów łubinu żółtego
Journal seriesJournal of Central European Agriculture, ISSN 1332-9049, (B 14 pkt)
Issue year2013
Vol14
No1
Pages143-156
Publication size in sheets0.65
Keywords in PolishFabaceae, Lupinus luteus L., protoplasty, ściana komórkowa, żywotność
Keywords in Englishcell wall, Fabaceae, Lupinus luteus L., protoplast culture, viability
Abstract in PolishW przedstawionej pracy badano resyntezę ściany komórkowej w kulturze protoplastów łubinu żółtego (Lupinus luteus L.). Zoptymalizowano proces izolacji protoplastów i wykazano, że fragmenty siewek są lepszym źródłem protoplastów niż tkanka kalusowa. Inkubacja tkanek w mieszaninie 2% celulazy R-10, 1% pektynazy i 0.5% macerozymu przez 3 h umożliwiła uzyskanie protoplastów z większości badanych eksplantatów. Ustalono optymalny wiek eksplantatów, pozwalający na uwolnienie dużej liczby żywotnych protoplastów: 4 dni dla hypokotyli, 21 dni dla liścieni, 25 dni dla liści z warunków in vitro oraz 35 dla liści roślin rosnących ex vitro. Rodzaj eksplantatu, pożywka oraz genotyp miały wpływ zarówno na tempo, jak i wzór odtwarzania ściany komórkowej przez protoplasty. Po 10 dniach kultury, liczba zregenerowanych komórek wyniosła 44%-59% w kulturze protoplastów hypokotylowych, 84%-91% w kulturze protoplastów liścieniowych i 31%-42% w kulturze protoplastów mezofilowych. Wyniki pokazały, że im szybciej odtwarzana jest ściana komórkowa w kulturze, tym bardziej niekompletna jest jej struktura na powierzchni komórki. Sugeruje się, że niezbalansowana i nieefektywna odbudowa ściany komórkowej może być przyczyną wysokiej wrażliwości łubinu żółtego na manipulacje w kulturze protoplastów.
DOIDOI:10.5513/JCEA01/14.1.1173
URL http://hrcak.srce.hr/ojs/index.php/jcea/article/view/1854/1288
Internal identifierWBIO/2013/130
Languageen angielski
Score (nominal)14
ScoreMinisterial score = 8.0, 30-05-2019, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 14.0, 30-05-2019, ArticleFromJournal
Citation count*1 (2016-05-08)
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?