Wpływ stresu suszy na aktywność fotosyntetyczną dwupiennego gatunku Rumex thyrsiflorus Fingerh.

Rumex thyrsiflorus is considered a model species in research targeting heteromorphic sex chromosomes and biased sex ratio in natural populations. Due to its high content of bioactive substances, it also has great potential for pharmacological studies. The aim of this study was to compare the responses to drought stress between in vitro regenerated plants and those obtained from seeds. Additionally sex differences regarding stress responses were analysed. Relative water content, photosynthetic activity and photosynthetic pigment content were compared. Photosynthetic activity was measured based on fluorescence of chlorophyll a from PSII.Regenerants were obtained through in vitro culture. Hypocotyls isolated from 11-day-old seedlings were placed on MS media with 0,5 mg/l TDZ. After four weeks adventitious shoots were obtained and placed on MS rooting media with 0,5 mg/l IBA. The sex of the plants was determined by PCR reaction using genetic sex markers. Regarding regenerants, the ratio of male to female plants was 1:1,17. The sex ratio of plants obtained from seeds was 1:3,29. The response to drought stress depended on the sex and the origin of the plants (in vitro regenerants versus plants obtained from seeds). Analysis of photosynthetic activity, as well as photosynthetic pigments content, showed significantly higher impact of drought stress on male regenerants, than all other plant groups studied.

Rumex thyrsiflorus Fingerh. jest gatunkiem modelowym w badaniach nad heteromorficznymi chromosomami płci oraz zaburzeniami w proporcji płci osobników w populacjach naturalnych. Gatunek ten jest również ważny ze względu na zawartość wielu substancji bioaktywnych o znaczeniu farmakologicznym. Obecne badanie miało na celu porównanie odpowiedzi na stres suszy roślin uzyskanych w hodowli in vitro z osobnikami otrzymanymi z nasion. Dodatkowo przeanalizowano różnice występujące między poszczególnymi płciami w reakcji na suszę. Porównań dokonano na podstawie pomiarów względnej zawartości wody, aktywności fotosyntetycznej, a także zawartości barwników asymilacyjnych (chlorofili i karotenoidów). Aktywność fotosyntetyczną zbadano na podstawie pomiarów fluorescencji chlorofilu a z PSII.Regeneranty uzyskano metodą kultur in vitro. Hipokotyle wyizolowane z 11-dniowych siewek umieszczono na pożywce MS z 0,5 mg/l TDZ. Uzyskane po czterech tygodniach hodowli pędy przybyszowe ukorzeniono na pożywce MS z 0,5 mg/l IBA. Płeć osobników zregenerowanych in vitro, a także uzyskanych z nasion określono przy pomocy reakcji PCR z zastosowaniem genetycznych markerów płci. W przypadku regenerantów stosunek roślin męskich do żeńskich wyniósł 1:1,17, a wśród roślin uzyskanych z nasion wyniósł 1:3,29. Odpowiedź na stres suszy była zależna od płci oraz pochodzenia rośliny (regeneranty versus rośliny uzyskane z nasion). Analiza aktywności fotosyntetycznej, oraz zawartości barwników fotosyntetycznych, wykazała istotnie większy wpływ stresu suszy na regeneranty męskie niż na pozostałe rośliny badane.