187396. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kultúrnövények in vitro szövettenyésztéses szaporítási hatásfokának megjavítására
1 187 396 2 lipidek %-os zsírsav összetétele név palmitinsav palmitoleil sav sztearinsav olajsav linolsav linolénsav szénatomsz. 16 16 18 18 18 18 telítetlen kötés 0 1 0 1 2 3 Kontroll 14,72 0,79 0,59 5,53 30,29 48,07 in vitro 25,82 3,52 7,11 27,97 17,18 18,04 A zsírsavösszetétel változása azt mutatja, hogy az in vitro tenyésztett növény lipidjében nagymértékben felhalmozódik az oiajsav. Feltehetően az olajsavból linolénsawá végbemenő deszaturácips lépések valamilyen oknál fogva gátoltak. A többszörösen telitetlen zsírsavaknak (így a linói- és linolénsavnak) a sejtmembránok flexibiljtásában, s ezen keresztül a növények alkalmazkodóképességében van jelentős szerepük. Amennyiben a telítetlen zsírsavak hiányoznak a sejtmembránokból, ez azt eredményezi, hogy a növények alkalmazkodóképessége jelentős mértékben csökken. Ezek a kísérletek azt bizonyították, hogy az in vitro szaporított növényekben a levélfelszíni viaszok és az elsősorban sejtmembránokban található zsírsavak bioszintézise károsodást szenved, melynek következményeként a lombikból kiültetett növények nem képesek még a kis hőmérséklet-ingadozást sem elviselni, s a membrán sérülése miatt még magas relatív páratartalmú környezetben is kiszáradnak, s jelentős részük elpusztul. Mindezek ismeretében kutatásaink arra irányultak, hogy milyen módon lehetne befolyásolni az in vitro szaporítás során a viaszkomponensek összetételét, valamint a lipidek zsírsavainak arányát, bioszintézisüket. Kutatásaink célja volt olyan eljárás kidolgozása, amellyel az in vitro nevelt növények kiültetés utáni károsodását jelentősen csökkenthetjük, javíthatjuk a növények alkalmazkodóképességét. Széles körben folyatatott kutatásaink során azt találtuk, hogy ha az ismert szövettenyésztéses szaporítási eljárás során a szaporodó növényeket az (I.) általános képletű N-szubsztituált-acetamid vegyületek valamelyikének, vagy azok keverékének vizes oldatával kezeljük, akkor az in vitro nevelt növények kiültetése után szignifikánsan csökken az in vivo körülmények közötti növénypusztulás, lényegesen több növény éli túl a kiültetést, s a túlélő növények fejlődése is erőteljesebb lesz. Az (I.) általános képletű N-szubsztituált-acetamid vegyületekkel való kezelés történhet úgy, hogy a vegyületet 1-20 mg/1 koncentrációban a gyökereztető táptalajban oldjuk fel; de történhet úgy is, hogy a gyökereztető táptalajon nevelt növénykék gyökérzetét az (I.) általános képletű vegyület 20-50 mg/1 koncentrációjú vizes oldatába merítjük be a kiültetés előtt. A kezelést úgy is elvégezhetjük, hogy az in vitro nevelt növénykéket az (I.) általános képletű vegyületek vizes oldatával átitatott földkeverékbe ültetjük ki. Eljárhatunk úgy is, hogy az in vitro nevelt növény kéket á kiültetést követően az (I.) általános képletű vegyületek 1-20 mg/1 koncentrációjú vizes oldatával permetezzük, adott esetben több alkalommal. Az (I.) általános képletben a szubsztituensek jelentése lehet: R jelenthet metil-, klór-metil-, diklórmetil- vagy triklór-metil-gyököt; R, és R2 lehet egyező vagy eltérő, s jelenthet 1-8 szénatomos alkil-, 2-6 szénatomos alkenil-, 3-6 szénatomos ciktoalkil-, fenil- és benzil-gyököt; jelenthet hidrogénatomot azzal a megkötéssel, hogy egyidejűleg nem lehet mindkettő hidrogénatom; Rj és R2 a nitrogénatommal együttesen hexametilén-iminocsoportot alkothat. A továbbiakban kutatásaink arra irányultak, hogy megvizsgáljuk az (I.) általános képletű N-szubsztituáh-acetamid vegyület vizes oldatával kezelt, in. vitro szövettenyésztéses technikával szaporított növények legfontosabb viaszkomponensei hogyan változnak a kezeletlen növényhez viszonyítva, valamint a kezelés milyen befolyást gyakorol a növény total lipidjeinek zsírsavösszetételére. Kísérleteink során az alábbi összetételű táptalajt alkalmaztuk a növények in vitró nevelésére: [Murashige, T., Skoog, F,; Physiol. Plant. 15, 473-497 (1962)]. CaCI2 x 2H20 439,300 mg/1 Zn2S04 x 7H20 8,600 mg/1 CoCl2 x 2H20 0,025 mg/1 cukor 3-45 000 g/1 CuS04 x 5H20 0,025 mg/1 inozit 100 000 mg/1 FeNa EDTA 336 600 mg/l nikotinsav 10000 mg/1 H3BO3 6 200 mg/1 thiamin sósavas sója 30 000 mg/1 kh2po4 170 000 mg/1 10 000 mg/1 pyridoxin sósavas sója KJ 0,830 mg/1 adenin szulfát x 2H20 0-80 000 mg/1 KN03 1 900 000 mg/1 indolecetsav 0-10 000 mg/1 Mg S04 x 7H 20 370 600 mg/1 kinetin 0-30 000 mg/1 MnSO* x 4H20 22 300 mg/1 agar-agar 7-10 000 g/1 NaH2P04x 2H20 96 000 mg/1 Na2 Mo04 x 2H20 0,250 mg/1 t nh4no3 1 650 000 mg/1. A felsorolt anyagokat desztillált vízben feloldottuk, az oldat pH-ját 5,8-ra állítottuk be, majd az agar-agart hozzáadva a táptalajt felfőztük tisztulásig és steril körülmények között lombikokba töltöttük szét, amelyeknek száját papírdugóval zártuk le. A lombikokat ezután autoklávba helyeztük, s a táptalajt 121 °C hőmérsékleten sterilizáltuk. Első kísérletsorozatunkban vizsgáltuk az (I.) általános képletű vegyületek közül a diklór-acetilhexametilén-imin hatását a szegfű növény legfontosabb viaszkomponenseinek szintézisére. Párhuzamosan tenyésztettünk hagyományos technikával is növényeket, valamint in vitro szövettenyésztéses technikával az előzőekben közölt összetételű táptalajon, illetve olyan táptalajon, amelybe 6 mg/1 mennyiségben adagoltunk diklór-acetil-hexametilén-imint a táptalaj sterilizálása előtt. A növények fejlődésének azonos időszakában - korábban már ismertetett módszerrel - meghatároztuk a két legfontosabb viaszkomponens %-os mennyiségét. A mért értékeket a következő táblázat mutatja. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
