background image

 

ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2009 z. 534: 83-94 

 
 
 
 
 
 

WPŁYW RÓśNYCH WĘGLOWODANÓW NA WZROST 

 

I ROZWÓJ LILIOWCA in vitro 

1

 

 
 
Ludwika 

Kawa-Miszczak

ElŜbieta 

Węgrzynowicz-Lesiak

Eleonora 

Gabryszewska

, Justyna 

Góraj

, Marian 

Saniewski

 

 

Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa im. Szczepana PieniąŜka w Skierniewicach

 

 
 
 

Wstęp

 

 

W  kulturach  tkankowych  węglowodany  dodawane  do  poŜywek  są  niezbędnym 

czynnikiem odŜywczym dla rosnących i róŜnicujących się tkanek. Ponadto działają jako 
induktory  bądź  represory  genów  i  tym  samym  regulują  wzrost  i  rozwój  tkanek  oraz 
zachodzące  w  nich  procesy  metaboliczne 

[K

OCH

  1996].

  Odgrywają  waŜną  rolę  w 

przekazywaniu  sygnałów  indukujących  morfogenezę,  wzrost  komórek  i  odpowiedź  na 
stres 

[H

O

  i  in.  2001].

  Cukry,  a  zwłaszcza  alkohole  cukrowe  (sorbitol,  mannitol), 

oddziałują  na  procesy  wzrostu  i  rozwoju  tkanek  równieŜ  poprzez  wpływ  na 
osmolarność  poŜywki 

[N

ETO

,

 

O

TONI

  2003;  S

TAIKIDOU

  i in.  2005]

.  Poszczególne 

węglowodany mogą mieć róŜny wpływ na morfogenezę in vitro. Na przykład glukoza i 
sacharoza  są  najlepszymi  źródłami  węgla  w rozmnaŜaniu  odmian  i  klonów  Vaccinium 

[D

EBNATH

  2005]

,  glukoza  dla  roślin  z rodzaju  Prunus 

[B

ORKOWSKA

,

 

S

ZCZERBA

  1991]

sorbitol  dla  gatunków  z  rodzaju  Rosaceae 

[C

OFFIN

  i in.  1976]

,  a  maltoza  w  indukcji 

somatycznej  embriogenezy  i androgenezy

  [J

EANNIN

  i  in.  1995]

.  JednakŜe  najczęściej 

stosowanym  w  poŜywkach  węglowodanem  jest  sacharoza,  która  pod  wpływem 
inwertazy  wydzielanej przez tkanki do poŜywki, jest rozkładana do glukozy i fruktozy

 

[U

EDA

  i  in.  1974;  T

REMBLAY

,

 

T

REMBLAY

  1995]

.  Z  tego  względu  eksplantaty  rosnące  na 

poŜywce  mają  moŜliwość  korzystania  z mieszaniny  róŜnych  cukrów:  sacharozy, 
glukozy  i fruktozy.  W  wielu  przypadkach  dla  optymalnego  wzrostu  i  rozwoju  roślin 
danego  gatunku  czy  odmiany  w warunkach  in  vitro  niezwykle  istotny  jest  nie  tylko 
rodzaj, ale i stęŜenie uŜytego cukru. 

Celem badań było poznanie wpływu róŜnych cukrów na wzrost i rozwój liliowca 

in vitro oraz na akumulację chlorofilu i węglowodanów w pędach. 

 
 

Materiał i metody

 

 

                                                 

1

 Badania były finansowane przez MNiI, Grant Nr 2 P06R 034 29. 

Materiał  roślinny  stanowiły  pędy  przybyszowe  wybranego  klonu  hodowlanego 

Hemerocallis 

×

 hybrida, pochodzące z rozmnaŜania in vitro. Eksplantaty umieszczano 

na  poŜywce  podstawowej  MS 

[M

URASHIGE

,

 

S

KOOG

  1962] 

zestalonej  agarem,  o  pH  5,6 

ustalonym  przed  sterylizacją.  PoŜywkę  uzupełniano  regulatorami  wzrostu:  6-
benzyloaminopuryną  (BAP)  –  2  mg

dm

-3

,  kinetyną  –  2 mg

dm

-3

,  2-izopentyloadeniną 

(2iP)  –  2  mg

dm

-3

,  tidiazuronem  (TDZ)  –  0,03  mg

dm

-3

  [L

EMAŃSKA

,

 

G

ABRYSZEWSKA

 

2000]

.  Do  poŜywki  dodawano  sacharozę,  glukozę,  fruktozę,  maltozę  i  alkoholowe 

background image

 

L. Kawa-Miszczak i inni 

 
 

84 

pochodne  cukrów  –  sorbitol  i  mannitol.  Sacharozę  i glukozę  stosowano  w  stęŜeniach 
10,  30  i  60  g

dm

-3

,  a  pozostałe  cukry  w  stęŜeniach  10  i  30  g

dm

-3

.  Po  6  tygodniach 

prowadzenia kultur w fitotronie w temperaturze 20

°

C i przy 16-godzinnym oświetleniu, 

mierzono liczbę i długość nowych pędów, liczbę liści, świeŜą masę pędów i kalusa oraz 
analizowano  zawartość  węglowodanów  i chlorofilu  w pędach.  W  kaŜdej  kombinacji 
było  po  5 powtórzeń,  powtórzeniem  był  słoik  z  5  eksplantatami.  Pędy  z  1  słoika 
przeznaczono  do  oznaczania  zawartości  chlorofilu  w  świeŜym  materiale,  a pozostałe 
pędy  liofilizowano  (po  uprzednim  odcięciu  kalusa).  Zawartość  glukozy,  fruktozy, 
sacharozy  i  skrobi  w  liofilizowanym  materiale  oznaczano  metodami  enzymatycznymi, 
stosując  zestawy  testów  (Boehringer  Mannheim  GmbH  Biochemicals,  Niemcy). 
Zawartość chlorofilu oznaczano metodą Bruinsma 

[B

RUINSMA

 1963].

 Analizy wykonano 

w 4 powtórzeniach.  Wyniki  doświadczenia  opracowano  statystycznie  metodą  analizy 
wariancji.  Do  oceny  istotności  róŜnic  pomiędzy  średnimi  zastosowano  test  t-Duncana 
przy poziomie istotności 5%. 

 
 

Wyniki i dyskusja

 

 

Wzrost  i  namnaŜanie  pędów  liliowca  in  vitro  było  uzaleŜnione  nie  tylko  od 

rodzaju, ale równieŜ od stęŜenia cukru dodanego do poŜywki. Najwięcej nowych pędów 
formowało  się  na  poŜywce  zawierającej  sacharozę  (rys.  1A  i  2,  fot.  1).  Przy  czym  na 
poŜywce z 30 g

dm

-3 

sacharozy formowało się więcej nowych pędów, z większą liczbą 

liści,  niŜ  na  poŜywce  z  10  i  60  g

dm

-3 

sacharozy.  W  traktowaniu  tym,  większa  była 

równieŜ  świeŜa  masa  pędów  (rys.  3A).  Natomiast  masa  kalusa  (rys.  3B)  i  sucha  masa 
pędów  (dane  nieprzedstawione)  była  wyŜsza  przy  60  g

dm

-3 

sacharozy.  Wszystkie 

badane cukry zastosowane  w  stęŜeniu 30  g

dm

-3

  w większym  stopniu oddziaływały  na 

wzrost  i  namnaŜanie  się  pędów  liliowca,  niŜ  w  pozostałych  stęŜeniach.  JednakŜe  na 
poŜywkach  zawierających  glukozę,  fruktozę  czy  maltozę  w  stęŜeniu  30  g

dm

-3

 

formowało  się  mniej  pędów,  z  mniejszą  liczbą  liści i o niŜszej  świeŜej  masie,  niŜ  przy 
30  g

dm

-3 

sacharozy,  ale  długość  pojedynczych  pędów  była  podobna  (rys.  1,  2  i  3). 

Natomiast  dodanie  sorbitolu  do  poŜywki  w  mniejszym  stopniu  wpływało  na  wzrost 
pędów, a na poŜywce zawierającej mannitol obserwowano brak wzrostu pędów liliowca 
(rys. 1, 2 i 3).  

Wpływ  stęŜenia  sacharozy  w  poŜywce  na  wzrost  roślin  in  vitro  wykazano 

w prowadzonych  wcześniej  doświadczeniach  nad  namnaŜaniem  pędów  Clematis 
pitcheri
.  Stwierdzono,  Ŝe  zastosowanie  niskiego  stęŜenia  sacharozy  (10  g

dm

-3

zwiększało  współczynnik  namnaŜania  oraz  stymulowało  wzrost  wydłuŜeniowy  pędów 
powojnika,  przy  czym  wpływ  stęŜenia  sacharozy  był  uzaleŜniony  od  temperatury 
prowadzenia  kultur.  WyŜsze  stęŜenie  sacharozy  w  poŜywce  (30  g

dm

-3

)  ograniczało 

powstawanie  i  wzrost  elongacyjny  pędów  bocznych,  w mniejszym  stopniu  wpływając 
na  wzrost  pędu  głównego 

[G

ABRYSZEWSKA

  i  in.  2008].

  RównieŜ  w  przypadku  Nicotiana 

plumbaginifolia wysokie stęŜenia heksoz hamowały proces regeneracji pędów

 [C

ABOCHE

 

1987].

  Natomiast  u  kilku  odmian  Vaccinium  corymbosum  obserwowano,  Ŝe  wzrost 

stęŜenia sacharozy w poŜywce silnie stymulował powstawanie pędów bocznych, jednak 
optymalne stęŜenie było róŜne dla poszczególnych odmian

 [C

AO

 i in. 2003]. 

background image

 

WPŁYW RÓśNYCH WĘGLOWODANÓW NA WZROST ... 

 
 

85 

 

 
 
 

 

Rys. 1. Wpływ  rodzaju  i  stęŜenia  cukru  w  poŜywce  MS  na  liczbę  pędów/eksplantat  (A)  oraz 

długość pojedynczego pędu (B) liliowca; średnie oznaczone tą samą literą nie róŜnią 
się istotnie według testu t-Duncana przy p=0,05 

 

Fig. 1.  

Effect  of  the  type  and  concentration  of  sugar  in  the  MS  medium  on  the  number  of 
shoots/explant  (A)  and  the  length  of  single  shoot  (B)  of  Hemerocallis;  means  with 
the same letters are not different according to t-Duncan’s test at p=0.05 

 

 
 
 

background image

 

L. Kawa-Miszczak i inni 

 
 

86 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

 

 
 
Fot. 1.  

Wzrost  pędów  liliowca  na  poŜywce  zawierajacej  sacharozę  w  stęŜeniu  10,  30  i 60 
g

dm

-3

 

 

Photo 1. 

The growth of Hemerocallis shoots on the medium containing sucrose at 10, 30 i 60 
g

dm

-3

 

 

10 g

 

30 g 

60 g 

 

 

background image

 

WPŁYW RÓśNYCH WĘGLOWODANÓW NA WZROST ... 

 
 

87 

 

 
Rys. 2. Wpływ rodzaju i stęŜenia cukru w poŜywce MS na liczbę liści/eksplantat liliowca; średnie 

oznaczone tą samą literą nie róŜnią się istotnie według testu t-Duncana przy p=0,05 

 

Fig. 2.  

Effect  of  the  type  and  concentration  of  sugar  in  the  MS  medium  on  the  number  of 
leaves/explant  of  Hemerocallis;  means  with  the  same  letters  are  not  different 
according to t-Duncan’s test at p=0.05  

 

Porównując  zawartość  węglowodanów  w  pędach  Clematis  pitcheri  rosnących  in 

vitro na poŜywce z 10 i 30 g

dm

-3

 sacharozy stwierdzono, Ŝe pędy akumulowały więcej 

glukozy,  fruktozy  i  skrobi  na  poŜywce  z  wyŜszym  stęŜeniem  sacharozy,  nie 
stwierdzono  natomiast  obecności  sacharozy  w  pędach

  [K

AWA

-M

ISZCZAK

  i  in.  2008].

 

Podobne  zaleŜności  obserwowano  w  prezentowanych  badaniach.  NiezaleŜnie  od 
rodzaju  cukru  w  poŜywce,  pędy  liliowca  nie  zawierały  sacharozy.  W  kulturach  pro-
wadzonych  na  poŜywce  z  sacharozą,  akumulacja  glukozy,  fruktozy  i  skrobi  w pędach 
była  tym  wyŜsza,  im  wyŜsze  było  stęŜenie  sacharozy  w  poŜywce,  a  pędy  zawierały 
więcej  glukozy  i  fruktozy  niŜ  skrobi  (rys.  4).  W  przypadku  kultur  Clematis  pitcheri
zwłaszcza  rosnących  na  poŜywce  z  30  g

dm

-3

  sacharozy,  najwyŜsza  była  w pędach 

zawartość  skrobi 

[K

AWA

-M

ISZCZAK

  i  in.  2008].

  RównieŜ  w pędach  Clematis  ‘The 

President’ rosnących in vitro wykazano wysoki poziom skrobi

 [L

EES

 i in. 1991].

 Skrobia 

była  takŜe  głównym  węglowodanem  w  pędach  piwonii  zielnej  ‘Jadwiga’  w  fazie 
namnaŜania 

[G

ABRYSZEWSKA

,

 

K

AWA

-M

ISZCZAK

  2006]. 

W  prezentowanych  badaniach 

stwierdzono,  Ŝe  zwiększenie  stęŜenia  maltozy  w  poŜywce  z 10  do  30  g

dm

-3

  znacznie 

nasilało  akumulację  węglowodanów  w pędach  (rys.  4).  Natomiast  wzrost  stęŜenia 
glukozy  czy  fruktozy  w  poŜywce  nie  wpływał  na  zawartość  skrobi  w  pędach, 
stymulując  równocześnie  akumulację  glukozy  i  fruktozy.  Najwięcej  skrobi 
akumulowały  pędy  rosnące  na  poŜywce  z sorbitolem,  przy  czym  pędy  te  zawierały 
ś

ladowe  ilości  glukozy  i  fruktozy.  Odwrotnie  w  przypadku  pędów  rosnących  na 

poŜywce  z  mannitolem.  Przy  wyŜszym  stęŜeniu  mannitolu  (30  g

dm

-3

)  pędy 

akumulowały glukozę i fruktozę, a nie zawierały skrobi (rys. 4). 
 
 
 
 
 

background image

 

L. Kawa-Miszczak i inni 

 
 

88 

 

 
 

Rys. 3. Wpływ  rodzaju  i  stęŜenia  cukru  w  poŜywce  MS  na  świeŜą  masę  pędów  liliowca  (bez 

kalusa) (A) oraz świeŜą masę kalusa (B) z 1 powtórzenia; średnie oznaczone tą samą 
literą nie róŜnią się istotnie według testu t-Duncana przy p=0,05 

 

Fig. 3.  

Effect of the type and concentration of sugar in the MS medium on the fresh weight 
of shoots of Hemerocallis (without callus) (A) and fresh weight of callus (B) from 1 
replicate; means with the same letters are not different according to t-Duncan’s test at 
p=0.05 

 

 
 

Tabela 1; Table 1 

 

 

Zawartość chlorofilu (

µ

g

100 mg

-1

 świeŜej masy) w pędach liliowca z zaleŜności 

 

od rodzaju i stęŜenia cukru w poŜywce MS  

background image

 

WPŁYW RÓśNYCH WĘGLOWODANÓW NA WZROST ... 

 
 

89 

 

 

Chlorophyll content (

µ

g

100 mg

-1

 fresh weight) in Hemerocallis shoots depending 

 

on the type and concentration of sugar in the MS medium

 

  

Cukier; Sugar 

 

StęŜenie cukru 

Sugar concentration (g

dm

-3

 
 

 

10 

 

30 

 

60 

 

Chlorofil a; Chlorophyll a 

 
Sacharoza; Sucrose 

 

16,5 f 

 

 9,7 c 

 

 8,0 b 

 
Glukoza; Glucose 

 

12,8 e 

 

10,3 cd 

 

12,3 e 

 
Fruktoza; Fructose 

 

11,4 de 

 

15,4 f 

 

 
Maltoza; Maltose 

 

 9,3 bc 

 

18,8 g 

 

 
Sorbitol; Sorbitol 

 

18,4 g 

 

21,2 h 

 

 
Mannitol; Mannitol 

 

 5,4 a 

 

 5,6 a 

 

 

Chlorofil b; Chlorophyll b 

 
Sacharoza; Sucrose 

 

 5,7 f 

 

 4,3 de 

 

 2,7 a 

 
Glukoza; Glucose 

 

 5,2 f 

 

 4,1 c-e 

 

 4,5 e 

 
Fruktoza; Fructose 

 

 4,1 c-e 

 

 5,4 f 

 

 
Maltoza; Maltose 

 

 3,5 bc 

 

 7,2 g 

 

 
Sorbitol; Sorbitol 

 

 7,0 g 

 

 7,2 g 

 

 
Mannitol; Mannitol 

 

 3,8 b-d 

 

 3,2 ab 

 

 

Chlorofil a+b; Chlorophyll a+b 

 
Sacharoza; Sucrose 

 

21,6 f 

 

13,4 bc 

 

10,3 a 

 
Glukoza; Glucose 

 

17,4 e 

 

13,9 bc 

 

16,4 de 

 
Fruktoza; Fructose 

 

15,1 cd 

 

20,0 f 

 

 
Maltoza; Maltose 

 

12,5 b 

 

25,3 g 

 

 
Sorbitol; Sorbitol 

 

24,8 g 

 

27,4 h 

 

 
Mannitol; Mannitol 

 

 8,9 a 

 

 8,4 a 

 

 
ś

rednie  oznaczone  tą  samą  literą  nie  róŜnią  się  istotnie  według  testu  t-Duncana  przy  p=0,05,  oddzielnie  dla 

chlorofilu  a,  b  i  a+b;  means  with  the  same  letters  are  not  different  according  to  t-Duncan’s  test  at  p=0.05, 
separately for chlorophyll a, b and a+b 

 
 

background image

 

L. Kawa-Miszczak i inni 

 
 

90 

 

 
 
 
 

background image

 

WPŁYW RÓśNYCH WĘGLOWODANÓW NA WZROST ... 

 
 

91 

 

 

 

Rys. 4. Zawartość węglowodanów (w 100 g suchej masy), glukozy (A), fruktozy (B) i skrobi (C), 

w pędach liliowca w zaleŜności od rodzaju i stęŜenia cukru w poŜywce MS; średnie 
oznaczone tą samą literą nie róŜnią się istotnie według testu t-Duncana przy p=0,05, 
oddzielnie dla A, B i C 

 

Fig. 4.  

The  level  of  carbohydrates  (in  100  g  of  dry  matter),  glucose  (A),  fructose  (B)  and 
starch  (C),  in  Hemerocallis  shoots  after  theit  growth  on  the  MS  medium  with  dif-
ferent types and concentrations of sugar; means with the same letters are not different 
according to t-Duncan’s test at p=0.05, separately for A, B and C

 

 

Analizując  zawartość  chlorofilu  w  pędach  liliowca  stwierdzono,  Ŝe  w przeli-

czeniu na jednostkę świeŜej masy poziom chlorofilu był najwyŜszy w pędach rosnących 
na  poŜywce  zawierającej  sorbitol,  a  najniŜszy  na  poŜywce  z mannitolem  (tab.  1). 
Wysoką  zawartością  chlorofilu  charakteryzowały  się  równieŜ  pędy  rosnące  na 
poŜywkach  z  maltozą  i  fruktozą,  przy  wyŜszych  stęŜeniach  tych  cukrów  (30  g

dm

-3

). 

StęŜenie glukozy w poŜywce w niewielkim stopniu wpływało na zawartość chlorofilu w 
pędach.  Natomiast  w  przypadku  pędów  rosnących  na  poŜywce  z  sacharozą,  przy  10 
g

dm

-3

  zawartość  chlorofilu  była  najwyŜsza  i  obniŜała  się  wraz  ze  wzrostem  stęŜenia 

tego  cukru  w  poŜywce  (tab.  1).  Inne  wyniki  uzyskano  w  badaniach    dotyczących  
wpływu stęŜenia sacharozy i soli azotowych w poŜywce oraz temperatury prowadzenia 
kultur  na  zawartość  chlorofilu  w  pędach  Clematis  pitcheri 

[K

AWA

-M

ISZCZAK

  i  in.  2009].

 

Zawartość  chlorofilu  była  najwyŜsza  w  pędach  rosnących  w  20

°

C,  niŜsza  w  25

°

C, 

a najniŜsza  w  15

°

C.  ObniŜenie  poziomu  związków  azotowych  w  poŜywce  do  50% 

normalnego  składu  poŜywki  MS  stymulowało  akumulację  chlorofilu  w  pędach 
Clematis
,  natomiast  wpływ  stęŜenia  sacharozy  w poŜywce  był  niewielki 

[K

AWA

-

M

ISZCZAK

 i in. 2009]. 

Rodzaj i stęŜenie cukru oraz soli azotowych dodanych do poŜywki 

mogą  wpływać  nie  tylko  na  wzrost  i  rozwój  roślin  w  warunkach  in  vitro,  w  tym  na 
zawartość chlorofilu i intensywność fotosyntezy, ale równieŜ na aklimatyzację roślin w 
warunkach  ex  vitro

  [L

EES

  i  in.  1991;  G

UIDI

  i  in.  1998;  J

AIN 

i  in.  1999;  S

OTIROPOULOS

  i  in. 

2005].

 

 
 
 
 

Wnioski 

background image

 

L. Kawa-Miszczak i inni 

 
 

92 

 
1. 

Wzrost i rozwój liliowca in vitro zaleŜał od rodzaju i stęŜenia cukru w poŜywce. 

 
2. 

Wszystkie  badane  cukry  dodane  do  poŜywki  w  stęŜeniu  30  g

dm

-3 

wpływały 

korzystniej na wzrost pędów niŜ w pozostałych zastosowanych stęŜeniach.  

 
3. 

Sacharoza w stęŜeniu 30 g

dm

-3

 w największym stopniu zwiększała współczynnik 

namnaŜania, liczbę liści i świeŜą masę pędów. 

4. 

Rodzaj  i  stęŜenie  cukru  w  poŜywce  wpływało  na  zawartość  węglowodanów  w 
pędach. 

 
5. 

Dodanie  do  poŜywki  alkoholi  cukrowych,  bez  dodatkowego  źródła  węgla,  nie 
wpływało  korzystnie  na  wzrost  liliowca,  ale  pędy  rosnące  na  poŜywce 
z sorbitolem zawierały najwięcej chlorofilu. 

 
 
 

Literatura

 

 

B

ORKOWSKA 

B.,

 

S

ZCZERBA 

J.

 

1991. 

Influence  of  different  carbon  sources  on  invertase 

activity and growth of sour cherry (Prunus cerasus L.) shoot cultures. J. Exp. Bot. 42: 
911-915. 

B

RUINSMA 

J.

 

1963.

  The  quantitative  analysis  of  chlorophyll  a  and  b  in  plant  extracts. 

Phytochem. Phytobiol. (Chlor. Metabol. Symp.) 2: 241-249. 

C

ABOCHE 

M.

 

1987.

  Nitrogen,  carbohydrate  and  zinc  requirements  for  the  efficient  in-

duction  of  shoot  morphogenesis  from  protoplast-derived  colonies  of  Nicotiana  plum-
baginifoli.
 Plant Cell Tiss. Org. Cult. 8: 197-206.  

C

AO 

X.,

 

F

ORDHAM 

I.,

 

D

OUGLASS 

L.,

 

H

AMMERSCHLAG 

F.  2003.

  Sucrose  level  influences 

micropropagation  and  gene  delivery  into  leaves  from  in  vitro  propagated  highbush 
blueberry shoots
. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 75: 255-259. 

C

OFFIN 

R.,

 

T

APER 

C.D.,

 

C

HONG 

C.

 

1976.

 Sorbitol and sucrose as carbon source for callus 

culture of some species of Rosaceae. Can. J. Bot. 54: 547-551.  

D

EBNATH 

S.C.

 

2005. 

Effects  of  carbon  source  and  concentration  on  development  of 

lingonberry (Vaccinium vitis-idaea L.) shoots cultivated in vitro from nodal explants. In 
Vitro Cell. Dev. Biol. – Plant 41: 145-150. 

G

ABRYSZEWSKA 

E.,

 

K

AWA

-M

ISZCZAK 

L.

 

2006.

  Zawartość  węglowodanów  w  kulturach 

piwonii  zielnej  w  fazie  namnaŜania.  XI  Ogólnopolska  Konferencja  Kultur  in  vitro 
i Biotechnologii  Roślin  „Kultury  in  vitro  podstawą  biotechnologii  roślin”,  Między-
zdroje, 6-9 września 2006, PRINT GROUP Daniel Krzanowski, Szczecin, Streszczenia: 
36. 

G

ABRYSZEWSKA 

E.,

 

K

AWA

-M

ISZCZAK 

L.,

 

W

ĘGRZYNOWICZ

-L

ESIAK 

E.,

 

S

ANIEWSKI 

M.  2008. 

Wpływ temperatury oraz zróŜnicowanego poziomu węgla i azotu w poŜywce na wzrost i 
rozwój Clematis pitcheri in vitro
. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 524: 73-81. 

G

UIDI 

L.,

 

L

OREFICE 

G.,

 

P

ARDOSSI 

A.,

 

M

ALORGIO 

F.,

 

T

OGNONI 

F.,

 

S

OLDATINI 

G.F.

 

1998. 

Growth  and  photosynthesis  of  Lycopersicon  esculentum  (L.)  plants  as  affected  by 
nitrogen deficiency
. Biol. Plant. 40: 235-244.  

H

S.L.,

 

C

HAO 

Y.C.,

 

T

ONG 

W.F.,

 

Y

S.M.

 

2001. 

Sugar  coordinately  and  differentially 

regulates growth- and stress-related gene expression via a complex signal transduction 
network and multiple control mechanisms. 
Plant Physiol. 125: 877-890. 

J

AIN 

V.,

 

P

AL 

M.,

 

L

AKKINENI 

K.C.,

 

A

BROL 

Y.P.

 

1999.

 

Photosynthetic characteristics in two 

wheat genotypes as affected by nitrogen nutrition. Biol. Plant. 42: 217-222. 

J

EANNIN 

G.,

 

B

RONNER 

R.,

 

H

AHNE 

G.

 

1995. 

Somatic  embryogenesis  and  ogranogenesis 

background image

 

WPŁYW RÓśNYCH WĘGLOWODANÓW NA WZROST ... 

 
 

93 

induced on the immature zygotic embryo of sunflower (Helianthus annuus L.) cultivated 
in vitro: role of the sugar.
 Plant Cell Rep. 15: 200-204. 

K

AWA

-M

ISZCZAK 

L.,

 

G

ABRYSZEWSKA 

E.,

 

W

ĘGRZYNOWICZ

-L

ESIAK 

E.,

 

S

ANIEWSKI 

M.  2008.

 

Carbohydrate  content  in  Clematis  pitcher  shoots  cultured  in  vitro  depending  on  tem-
perature  and  on  the  level  of  sucrose  and  nitrogen  in  the  medium
.  Zesz.  Probl.  Post. 
Nauk Rol. 524: 349-355. 

K

AWA

-M

ISZCZAK 

L.,

 

W

ĘGRZYNOWICZ

-L

ESIAK 

E.,

 

G

ABRYSZEWSKA 

E.,

 

S

ANIEWSKI 

M.  2009.

 

Effect  of  sucrose  and  nitrogen  level  in  the  medium  on  chlorophyll  and  anthocyanin 
content  in  Clematis  pitcheri  shoots  cultured  in  vitro  at  different  temperature
.  J.  Fruit 
Ornam. Plant Res. (w druku). 

K

OCH 

K.E.

 

1996.

 Carbohydrate modulated gene expression in plants. Annu. Rev. Plant 

Physiol. Plant Mol. Biol. 47: 509-540. 

L

EES 

R.P.,

 

E

VANS 

E.H.,

 

N

ICHOLAS 

J.R.

 

1991.

 Photosynthesis in Clematis, ‘The President’, 

during growth in vitro and subsequent in vivo acclimatization. J. Exp. Bot. 42: 605-610.

 

 

L

EMAŃSKA 

U.,

 

G

ABRYSZEWSKA 

E.  2000.

  RozmnaŜanie  liliowca  in  vitro.  Zesz.  Nauk.  ISK 

7: 291-296. 

M

URASHIGE 

T.,

 

S

KOOG 

F.

 

1962. 

A revised medium for rapid growth and bio-assays with 

tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15: 473-497.  

N

ETO 

V.B.P.,

 

O

TONI 

W.C.

 

2003.

 

Carbon  sources  and  their  osmotic  potential  in  plant 

tissue culture: does it matter? Sci. Hort. 97: 193-202. 

S

OTIROPOULOS 

T.E.,

 

M

OUHTARIDOU 

G.N.,

 

T

HOMIDIS 

T.,

 

T

SIRAKOGLOU 

V.,

 

D

IMASSI 

K.N.,

 

T

HERIOS 

I.N.

 

2005. 

Effects  of  different  N-sources  on  growth,  nutritional  status,  chlo-

rophyll content, and photosynthetic parameters of shoots of the apple rootstock MM 106 
cultured in vitro.
 Biol. Plant. 49: 297-299.  

S

TAIKIDOU 

I.,

 

W

ATSON 

S.,

 

H

ARVEY 

B.M.R.,

 

S

ELBY 

C.

 

2005.

 Narcissus bulblet formation in 

vitro: effect of carbohydrate type and osmolarity of the culture medium. Plant Cell Tiss. 
Org. Cult. 80: 313-320.  

T

REMBLAY 

L.,

 

T

REMBLAY 

F.M.

 

1995. 

Maturation  of  black  spruce  somatic  embryos:  su-

crose  hydrolysis  and  resulting  osmotic  pressure  of  the  medium.  Plant  Cell  Tiss.  Org. 
Cult. 42: 39-46.  

U

EDA 

Y.,

 

I

SHAYAMA 

H.,

 

F

UKUI 

M.,

 

N

ISHI 

A.

 

1974. 

Invertase  in  cultured  Daucus  carota 

cells. Phytochemistry 13: 383-387. 

 
Słowa kluczowe:  

Hemerocallis,  mikrorozmnaŜanie,  akumulacja  węglowodanów, 
zawartość chlorofilu 

 

Streszczenie 

 

Badano wpływu róŜnych węglowodanów na wzrost i rozwój liliowca in vitro. Do 

poŜywki  MS  dodawano  cytokininy  oraz  sacharozę,  glukozę,  fruktozę,  maltozę  i 
alkoholowe  pochodne  cukrów,  sorbitol  i  mannitol.  Sacharozę  i  glukozę  stosowano  w 
stęŜeniach  10,  30  i  60  g

dm

-3

,  a  pozostałe  cukry  w  stęŜeniach  10  i  30  g

dm

-3

.  Po  6 

tygodniach wzrostu kultur w 20

°

C mierzono liczbę i długość pędów, liczbę liści, świeŜą 

masę pędów i kalusa oraz zawartość  węglowodanów i chlorofilu  w pędach. Wszystkie 
badane cukry dodane do poŜywki w stęŜeniu 30 g

dm

-3 

wpływały korzystniej na wzrost 

pędów  niŜ  w pozostałych  zastosowanych  stęŜeniach.  Najwięcej  nowych  pędów  z 
największą  liczbą  liści  i o najwyŜszej  świeŜej  masie  formowało  się  na  eksplantatach 
umieszczonych na poŜywce zawierającej 30 g

dm

-3 

sacharozy, ale zawartość chlorofilu 

background image

 

L. Kawa-Miszczak i inni 

 
 

94 

była  wyŜsza  w pędach  rosnących  na  poŜywce  z  10  g

dm

-3 

sacharozy.  Im  wyŜsze  było 

stęŜenie  sacharozy  w  poŜywce,  tym  pędy  akumulowały  więcej  węglowodanów. 
NiezaleŜnie od rodzaju cukru w poŜywce, pędy liliowca nie zawierały sacharozy. Pędy 
rosnące  na  poŜywce  z sorbitolem  akumulowały  najwięcej  skrobi  i  zawierały  najwięcej 
chlorofilu, ale  wpływ sorbitolu na  wzrost pędów był  niewielki. Natomiast  na poŜywce 
zawierającej mannitol obserwowano brak wzrostu pędów.  
 
 

EFFECT OF VARIOUS SUGARS ON THE GROWTH 

 

AND DEVELOPMENT OF Hemerocallis in vitro 

 
  Ludwika Kawa-Miszczak, ElŜbieta Węgrzynowicz-Lesiak, Eleonora Gabryszewska, 
 

Justyna Góraj, Marian Saniewski 

 

Research Institute of Pomology and Floriculture, Skierniewice 

 
Key words: 

Hemerocallis,  micropropagation,  carbohydrate  accumulation,  chlo-
rophyll content 

 

Summary 

 

The effect of carbohydrate type on the growth and development of Hemerocallis 

in  vitro  was  studied.  MS  medium  supplemented  with  cytokinins  and  sucrose,  glucose, 
fructose, maltose, sorbitol and mannitol was used. Sucrose and glucose were provided at 
10, 30 and 60 g

dm

-3

 and other sugars at 10 and 30 g

dm

-3

. After 6 weeks of culture at 

20

°

C  the  number  and  length  of  shoots,  number  of  leaves,  fresh  weight  of  shoots  and 

callus  were  measured. The content of carbohydrate and chlorophyll in shoots  was also 
determined. All sugars added at 30 g

dm

-3

 had better effect on the shoot growth than at 

other concentrations used. As compared to other sugar types and concentrations, on the 
medium  with  30  g

dm

-3

  of  sucrose,  the  highest  stimulation  of  plantlets  growth  and 

development  occurred.  The  higher  concentration  of  sucrose  in  the  medium  the  lower 
level of chlorophyll and the higher content of carbohydrates in plantlets. Regardless of 
the  sugar  used  no  sucrose  was  found  in  shoots.  The  highest  accumulation  of  starch  in 
shoots took place after the addition of sorbitol to the medium. Explants cultured on the 
medium with sorbitol also accumulated the highest level of chlorophyll but sorbitol had 
a  small  effect  on  shoots  growth.  No  shoots  growth  was  observed  on  the  medium  with 
mannitol.  
 
 
Dr Ludwika Kawa-Miszczak 
Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa im. Szczepana PieniąŜka 
ul. Pomologiczna 18 
96-100 SKIERNIEWICE 
e-mail: Ludwika.Miszczak@insad.pl