scholarly journals Analysis of Phenolic Compounds for the Determination of Grafts (in) Compatibility Using In Vitro Callus Cultures of Sato-Zakura Cherries

Plants ◽  
2021 ◽  
Vol 10 (12) ◽  
pp. 2822
Author(s):  
Dragana Skočajić ◽  
Uroš Gašić ◽  
Dragana Dabić Dabić Zagorac ◽  
Marija Nešić ◽  
Živoslav Tešić ◽  
...  

The aim of this study was to prove that under in vitro conditions, the adhesiveness of the callus between rootstock and scion, the development of callus cells at the points of fusion, and the presence of phenolic components are closely related to the level of (in) compatibility of the grafting combinations between Sato-zakura cherry cultivars (‘Amanogawa’, ‘Kanzan’, and ‘Kiku-shidare-zakura’) and commercial rootstocks. Prunus avium, Prunus ‘Colt’, Prunus mahaleb and Prunus serrulata were used as compatible and Prunus serotina and Pyrus communis ‘Pyrodwarf’ were used as two potentially incompatible rootstocks. The results indicated the significant manifestations of the early signs of the incompatibility on the callus junction. Phenols, as well as tissue senescence, were very precisely localized by toluidine blue and alcian blue as well as safranin staining, which can indicate the early signs of the callus incompatibility in some grafting unions. In the callus unions of Prunus avium with ‘Amanogawa’ and ‘Kiku-shidare-zakura’ the results of chemical analyses indicated that the existence of several flavonols, flavones and phenol acids could be involved in the incompatibility process in grafted combination. The detection of flavonol astragalin in the unions can be a biomarker of compatibility between scion and the rootstock, while some polyphenols, such as neochlorogenic acid, sinapic acid, ellagic acid, caffeic acid, baicalein, naringenin, apigenin and luteolin can be used as the indicators of graft incompatibility. p-coumaric acid and ferulic acid could be used for detection of delayed incompatibility.

1993 ◽  
Vol 44 (5) ◽  
pp. 1123 ◽  
Author(s):  
JB Lowry ◽  
EA Sumpter ◽  
CS McSweeney ◽  
AC Schlink ◽  
B Bowden

A feature of the composition of dry-season tropical grasses, which may in part account for their lower digestibility, is the relatively high content of hydroxycinnamic acids covalently bound in the cell wall. The main phenolic acids liberated on mild alkaline hydrolysis in 19 species of native and introduced grasses in North Queensland were p-coumaric and ferulic acids, with the former predominating in 16 species. Caffeic acid was found in three species and sinapic acid in trace amounts. Total acids occurred at approximately 10 g/kg in most species, but were found at 50 g/kg in one species. When five of the species were fed as the sole diet to sheep, intake and digestibility were not clearly related to phenolic acid level in the diet. However, output of hippuric acid in the urine increased with the daily dietary intake of phenolic acids, and nitrogen excreted as hippurate was equivalent to as much as 17% of the total nitrogen in the diet. The effect of free acids on rumen function was tested by adding p-coumaric and ferulic acid directly to the diet. In contrast to the implications of numerous in vitro studies, intake and digestibility were not affected. Dry matter loss from intraruminal nylon bags was also not affected by administration of these compounds. In addition to hippuric acid, cinnamoylglycine was identified as a urinary metabolite. This appeared in animals on most of the grass diets, and was enhanced following administration of ferulic or p-coumaric acid, but not benzoic acid. It seems that phenolic acids liberated from the cell wall are unlikely to have an adverse effect on rumen microbial metabolism, but impose a serious nitrogen loss for animals on diets already deficient in nitrogen.


2019 ◽  
Vol 2 (1) ◽  
pp. 30 ◽  
Author(s):  
Gergana Sherova ◽  
Atanas Pavlov ◽  
Vasil Georgiev

In vitro plants of Capsicum chinense cv. Carolina Reaper have been obtained by planting seeds on sterile MS medium. The plants were used to initiate callus culture on half strength MS medium, supplied with 2 mg/l 1-Naphthaleneacetic acid and 0.5 mg/L 6-Benzylaminopurine. The polyphenol profiles (phenolic acids and flavonoids) of methanol extracts from obtained callus and in vitro plants have been analyzed by HPLC. The main constituents in plant extract were protocatechuic acid, sinapic acid, rutin, hesperetin and myricetin, whereas in callus extract the major compounds were found to be chlorogenic acid, ferulic acid, rutin, hyperoside, myricetin and hesperetin. The antioxidant capacity of both extracts have been evaluated by using DPPH, TEAC, FRAP and CUPRAC assays. In our knowledge, this is the first report for obtaining of callus culture from Capsicum chinense cv. Carolina Reaper and evaluation of phytochemical profiles and antioxidant activities of its extract. Practical applications: The research outlines the potential of Capsicum in vitro systems as a renewable source of active ingredients for application in cosmetic and food products.


2021 ◽  
Vol 40 ◽  
pp. 01014
Author(s):  
Elena Kalashnikova ◽  
Svetlana Zaytseva ◽  
Nguen Tan Thay ◽  
Rima Kirakosyan ◽  
Mikhail Cherednichenko ◽  
...  

When studying the formation of secondary metabolites represented by phenolic compounds in callus cultures of sunflower plants, it was found that under in vitro conditions under the influence of a stress factor, the accumulation of polyphenols increases. It was found that the biosynthetic activity of callus cultures with respect to polyphenol increases in proportion to the concentration of the culture filtrate of the fungus (Sclerotinia Sclerotiorum) in the nutrient medium. This is confirmed by the qualitative and quantitative determination of the content of polyphenols in callus cultures. In savory plants, when introduced into culture in vitro, there is a sharp decrease in the biosynthesis of phenolic compounds. Ethanol extracts of microclones and callus cultures showed no fungicidal activity.


2015 ◽  
Vol 43 (1) ◽  
pp. 53-58 ◽  
Author(s):  
Marcel PARVU ◽  
Laurian VLASE ◽  
Alina E. PARVU ◽  
Oana ROSCA-CASIAN ◽  
Ana-Maria GHELDIU ◽  
...  

Identification and quantitative analysis of the phenolic compounds from Hedera helix L. (ivy) flower and fruit ethanol extracts by LC/MS, in vitro germination and growth inhibition effects on Aspergillus niger, Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum f.sp. tulipae, Penicillium gladioli and Sclerotinia sclerotiorum were performed. In the non-hydrolyzed samples of flower and fruit extracts were determined, in different amounts, five polyphenols (p-coumaric acid, ferulic acid, rutoside, quercetol and kaempferol) while quercitrin was identified only in the ivy flower extract. The hydrolyzed samples of the same ivy extracts indicated four phenolic compounds (p-coumaric acid, ferulic acid, quercetol and kaempferol), in different concentrations, whereas sinapic acid was only detected in the ivy fruit extract. The antifungal activity of the fresh flower extract was stronger than that of the fresh fruit extract and was compared to that of an antimycotic drug.


2012 ◽  
Author(s):  
Βιργινία Σαρροπούλου

Ο σκοπός αυτής της έρευνας ήταν, η μελέτη του μικροπολλαπλασιασμού και της in vitro ριζογένεσης σε υποκείμενα κερασιάς. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκαν τα εξής 5 υποκείμενα: CAB-6P (Prunus cerasus L.), Gisela 6 (Prunus cerasus x Prunus canescens), MxM 14 (Prunus avium x Prunus mahaleb), MxM 60 (Prunus avium x Prunus mahaleb) και PHL-C (Prunus avium x Prunus cerasus). To θρεπτικό υπόστρωμα που χρησιμοποιήθηκε ήταν το ΜS (Murashige and Skoog, 1962). Ως έκφυτα, χρησιμοποιήθηκαν βλαστικές κορυφές από προηγούμενη in vitro καλλιέργεια.το 1ο πείραμα μελετήθηκε η επίδραση των αμινοξέων L-αργινίνη και L-μεθειονίνη σε συνδυασμό με την αυξίνη ΙΒΑ στην in vitro ριζοβολία. Η αργινίνη ενίσχυσε τη θετική δράση του ΙΒΑ στη ριζοβολία στο υποκείμενο CAB-6P ως προς τον αριθμό και το μήκος των ριζών ενώ στα υποκείμενα Gisela 6 και MxM 14 μόνο ως προς την επιμήκυνση των ριζών. Η μεθειονίνη έδρασε συνεργιστικά με το ΙΒΑ, ενισχύοντας τη ριζογενετική ικανότητα των εκφύτων των υποκειμένων CAB-6P και Gisela 6. Θετικός συνεργισμός παρατηρήθηκε όσον αφορά τον αριθμό και το μήκος των ριζών στο υποκείμενο ΜxM 14, με την μεθειονίνη.Στο 2ο πείραμα μελετήθηκε η επίδραση των αμινοξέων, ασπαραγίνη, κυστείνη, κιτρουλλίνη και γλουταμίνη στην in vitro ριζογένεση, καλλογένεση και βλαστική αύξηση. Στο υποκείμενο CAB-6P, και τα 4 αμινοξέα είχαν αρνητική δράση στο μήκος των ριζών. Από την άλλη, 0,5 mg/l κυστείνης ή γλουταμίνης επηρέασαν θετικά τον αριθμό και το νωπό βάρος των ριζών ανά ριζοβολήσαν μικρομόσχευμα. Στο υποκείμενο Gisela 6, και τα 4 αμινοξέα μείωσαν τον αριθμό και το νωπό βάρος των ριζών ενώ 2 mg/l γλουταμίνης ανέστειλαν την επιμήκυνση των ριζών.Στο 3ο πείραμα μελετήθηκε η επίδραση της βιταμίνης της ομάδας Β που αποτελεί και απαραίτητο συστατικό του θρεπτικού υποστρώματος MS, της μυο-ινοσιτόλης. Η μυο-ινοσιτόλη ενίσχυσε τη θετική επίδραση του ΙΒΑ ως προς την επιμήκυνση των ριζών μόνο στο υποκείμενο Gisela 6.Στο 4ο πείραμα μελετήθηκε η επίδραση του dikegulac στην in vitro βλαστογένεση και ριζογένεση και χωρίστηκε σε 2 μέρη. Στο Α ΜΕΡΟΣ, το dikegulac εφαρμόστηκε σε 6 συγκεντρώσεις (0-150 μΜ) απουσία άλλων ορμονών αύξησης και στο Β ΜΕΡΟΣ, το dikegulac εφαρμόστηκε σε 3 συγκεντρώσεις (0, 250, 500 μΜ) σε συνδυασμό με ΒΑ (0 και 1 mg/l). Στο υποκείμενο CAB-6P, το dikegulac σε υψηλές συγκεντρώσεις (120 και 150 μΜ) μείωσε το μήκος του αρχικού βλαστού του μάρτυρα, προώθησε τη ριζοβολία (αριθμό ριζών) σε υψηλές συγκεντρώσεις και το ποσοστό ριζοβολίας στην χαμηλότερη (20 μΜ). Στο υποκείμενο Gisela 6, προώθησε το ρυθμό πολλαπλασιασμού και αύξησε τον αριθμό των βλαστών/έκφυτο υπό την εφαρμογή 80 μΜ dikegulac. Επίσης, ενίσχυσε τη ριζοβολία, ήτοι σε χαμηλές συγκεντρώσεις τον αριθμό των ριζών και σε υψηλότερες το μήκος τους (Α ΜΕΡΟΣ). Παρατηρήθηκε συνεργιστική δράση μεταξύ ΒΑ και 250 μM dikegulac στο υποκείμενο CAB-6P ως προς το νωπό βάρος των βλαστών και στο υποκείμενο Gisela 6 ως προς τον αριθμό των βλαστών/έκφυτο (Β ΜΕΡΟΣ).Στο 5ο πείραμα μελετήθηκε η επίδραση των πολυαμινών (PAs), πουτρεσκίνη (put), σπερμιδίνη (spd) και σπερμίνη (spm) στην in vitro βλαστογενεση και ριζογένεση (1 ΦΑΣΗ ), σε συνδυασμό με 1 mg/l BA με στοχο την έκπτυξη πολυάριθμων πολλαπλών μικροβλαστών (2 ΦΑΣΗ) και σε συνδυασμό με ΙΒΑ με στόχο τη ριζογένεση (3 ΦΑΣΗ). Και οι 3 PAs προώθησαν σημαντικά την in vitro ριζογένεση του υποκειμένου MxM 14, εντούτοις δεν είχαν καμία απολύτως επίδραση στην βλαστογένεση (δεν έπαιξαν κανέναν απολύτως ρόλο). Αντίθετα, και οι 3 PAs προώθησαν σημαντικά την in vitro βλαστογένεση των υποκειμένων CAB-6P, (σε μεγαλύτερο βαθμό η put), και Gisela 6 με επικρατέστερη την spd. Στα υποκείμενα CAB-6P και Gisela 6, η spm κυρίως ενίσχυσε τη βλαστογενετική ικανότητα των εκφύτων, αυξάνοντας το ποσοστό βλαστογένεσης (1 ΦΑΣΗ). Στο CAB-6P, η put (0,5 και 2 mg/l), η spd και η spm (0,5 και 1 mg/l) προκάλεσαν μείωση του μήκους των βλαστών του μάρτυρα. Η put (0,5 και 1 mg/l) και η spm (1 mg/l) αύξησαν το νωπό βάρος των βλαστών. Στο Gisela 6, οι PAs ενίσχυσαν τη θετική επίδραση της ΒΑ στη βλαστογενετική ικανότητα των εκφύτων (2 ΦΑΣΗ). Στο CAB-6P, 1mg/l put ενίσχυσε τη θετική επίδραση του ΙΒΑ στη ριζογένεση. Στο Gisela 6, διαπιστώθηκε θετικός συνεργισμός μεταξύ ΙΒΑ και put ως προς τον αριθμό και το μήκος των ριζών ενώ στο υποκείμενο MxM 14 μόνο ως προς τον αριθμό των ριζών. Στο Gisela 6, παρατηρήθηκε θετική συνεργιστική δράση μεταξύ ΙΒΑ και spd ως προς τον αριθμό και το μήκος των ριζών ενώ στο υποκείμενο MxM 14 μόνο ως προς το μήκος των ριζών. Στο υποκείμενο MxM 14, η προσθήκη spm ενίσχυσε τη θετική δράση του ΙΒΑ ως προς τον αριθμό και το μήκος των ριζών (3 ΦΑΣΗ).Στο 6ο πείραμα μελετήθηκε η επίδραση της μελατονίνης (MEL) χωριστά και σε συνδυασμό με τις 2 αυξίνες της ομάδας του ινδολίου, ΙΑΑ και ΙΒΑ στην in vitro ριζογένεση και καλλογένεση. Στο CAB-6P, 1μM MEL 2/πλασίασε τον αριθμό των ριζών ενώ 0,5 μM MEL έδωσε τη μεγαλύτερη επιμήκυνση των ριζών. Τα αποτελέσματα ήταν πιο ενθαρρυντικά κατά τη συνδυασμένη επίδραση MEL+ΙΑΑ/ΙΒΑ. Ο συνδυασμός MEL+ΙΒΑ απεδείχθει αποτελεσματικότερος για ριζοβολία ενώ ο συνδυασμός MEL+ΙΑΑ καταλληλότερος για καλλογένεση. Στο Gisela 6, 1μM MEL 4/πλασίασε τον αριθμό των ριζών ενώ το μήκος των ριζών ήταν μέγιστο στο συνδυασμό 10 μM MEL+ΙΒΑ. Η συχνότητα ριζοβολίας ήταν μέγιστη στην μεταχείριση 1 mg/l IBA ή ΙΒΑ+0,05 ή 0,1 μM MEL. Στο MxM 60, ο αριθμός των ριζών ήταν μεγαλύτερος στην μεταχείριση 0,5 μM MEL+ΙΒΑ ενώ τα υπόλοιπα χαρακτηριστικά ριζοβολίας ήταν μέγιστα στο συνδυασμό 1 μM MEL+ΙΒΑ. Καλύτερα αποτελέσματα ως προς τη καλλογένεση παρατηρήθηκαν κατά τη συνδυασμένη επίδραση 0,05 μM MEL+ΙΒΑ. Στο υποκείμενο PHL-C, καλύτερα αποτελέσματα ριζοβολίας παρατηρήθηκαν με την εφαρμογή 1 μM MEL. Η υψηλότερη εφαρμοζόμενη συγκέντρωση MEL (10 μΜ) είχε ως συνέπεια τη πλήρη αναστολή της ριζοβολίας.


Planta Medica ◽  
2010 ◽  
Vol 76 (12) ◽  
Author(s):  
W Jülich ◽  
J Pörksen ◽  
H Welzel ◽  
U Lindequist
Keyword(s):  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document