The phytohormone-mediated action of the synthetic regulators on cell extension growth in higher plants

Abstract

It was shown that the action of synthetic growth activators on growth and development of isolated «non-decapitated» embryonic axes was analogous to action on embryonic axes of the intact haricot bean seeds; for the 72-hours period size increase of the embryonic axes depended on incubative medium composition: distilled water< lutidine N-oxide-6-methylthiouracil< (IAA). Growth and development of «decapitated» embryonic axes in the same media sharply differed from the growth of «non-decapitated» axes: distilled water > lutidine N-oxide - 6-methylthiouracil < (IAA). In the experiments with embryonic axes in both of which one cotyledon was preserved («monocotyledonous seedlings») size increase was identical to size increase of embryonic axes in intact haricot bean seeds, as in the case of «non-decapitated» and «decapitated» embryonic axes, and it also depended on the incubative medium composition: distilled water < lutidine N-oxide - 6-methylthiouracil < (IAA). Investigation of the fractional composition of new synthesized [¹⁴C] impulse labelled proteins using the method of one-dimensional PAG-etectrophoresis and gel fluorography approach showed that lutidine N-oxide intensifies the synthesis of all cellular proteins fractions with predominating increase of the synthesis of some high-molecular and low-molecular polypeptides, and 6-methylthiouracil intensifies the synthesis of only one polypeptide with molecular weight of 30 kDa. The data obtained are examined accordingly as evidence in favour of ideas, developing in our investigation about phytohormone-mediated action of the synthetic plant growth regulators and different-direction mechanisms growth activating action of lutidine N-oxide and 6-methylthiouracil The scheme of phytohormone-mediated action of the synthetic regulators on cell extension growth in higher plants is proposed.

Показано, що дія синтетичних активаторів росту на розви­ток та ріст ізольованих «недекапітованих» зародкових осей була аналогічною за своїм характером до дії на зародкові осі інтактного насіння квасолі; за 72-годинний період збільшення розмірів зародкових осей залежало від складу середовища ін­кубації: дистильована вода < N-окис лутидину - 6-метилтіо- урацил < ЮК. Ріст і розвиток «декапітованих» осей на тих самих середовищах різко відрізнявся від росту «недекапіто­ваних»: дистильована вода > N-окис лутидину - 6-метилтіо-урацил < ЮК В експериментах із зародковими осями, у яких збережено по одній сім'ядолі («однодольні» кільчики), як у випадку з «недекапітованими», так і «декапітованими» зарод­ковими осями збільшення розмірів було ідентичним такому зародкових осей інтактного насіння квасолі і також залежало від складу інкубаційного середовища: дистильована вода < N-окис лутидину - 6-метилтіоурацил < ЮК Вивчення фракцій­ного складу новосинтезованих [ ¹⁴С ]-мічених білків зародкових осей методом одномірного ПАГ-електрофорезу з наступною флюорографією гелів засвідчило, що N-окис лутидину підсилює синтез усіх фракцій клітинних білків з переважаючим збільшенням синтезу деяких високо- і низькомолекулярних полі­пептидів, а 6-метилтіоурацил підсилює синтез тільки одного поліпептиду з молекулярною масою 30 кДа. Отримані дані можуть розглядатися відповідно як доказ висунутих нами положень стосовно фітогормон-опосередкованої дії синтетич­них регуляторів росту рослин та різноспрямованості ме­ханізмів рістактивуючої дії N-окису лутидину та 6-метил-тіоурацилу. Запропоновано схему опосередкованого фітогормо­нами механізму дії синтетичних регуляторів на ріст клітин розтягненням у вищих рослин.

Показано, что действие синтетических ростактиваторов на рост и развитие изолированных «недекапитированных» зародышевых осей было аналогичным по своему характеру дейст­вию на зародышевые оси интактных семян фасоли; за 72-ча­совой период увеличение размеров зародышевых осей зависело от состава среды инкубации зародышей: диситиллированная вода < N-окись лутидина - 6-метилтиоурацил < МУК. Рост и развитие «декапитированных» зародышевых осей на тех же средах резко отличались от роста «недекапитированных» осей: дистиллированная вода > N-окись лутидина - 6-метил­тиоурацил < МУК В опытах с зародышевыми осями, у кото­рых было сохранено по одной семядоле («однодольные» проро­стки), как в случае с «недекапитированными», так и «декапитированными» зародышевыми осями увеличение размера было идентично таковому зародышевых осей в интактных семенах фасоли и также зависело от состава инкубационной среды: диситиллированная вода < N-окись лутидина в 6-метилтиоу­рацил < [¹⁴C] Изучение фракционного состава новосинтезированных ([¹⁴С]-импульсно меченных) белков зародышевых осей методом одномерного ПАГ-электрофореза с последующей флюорографией гелей показало, что N-окись лутидина усили­вает синтез всех фракций клеточных белков с преобладающим увеличением синтеза некоторых высоко- и низкомолекулярных полипептидов, а 6-метилтиоурацил усиливает синтез только одного полипептида с молекулярной массой 30 кДа. Полученные данные рассматриваются соответственно как доказа­тельство в пользу развиваемых нами представлений о фитогормон-опосредуемом действии синтетических регуляторов роста растений и о разнонаправленности механизмов ростактивирующего действия N-окиси лутидина и 6-метилтиоурацила. Предложена схема опосредуемого фитогормонами ме­ханизма действия синтетических регуляторов на рост кле­ток растяжением у высших растений.