Physiological influences in the development and function of the shoot apical meristem of microspore-derived embryos of Brassica napus `Topas'

摘要

The effect of auxins and abscisic acid (ABA) on shoot apical meristem development and function was analyzed in microspore-derived embryos of Brassica napus L.`Topas'. Embryos were treated with an auxin transport inhibitor, tri-iodobenzoic acid (TIBA) or exogenous indole-3-acetic acid (IAA) at various stages during their development. If embryos were treated at the preglobular or globular stages of embryogenesis, they developed one fused cotyledon indicating a continuation of radial symmetry. However, if treated later in development, embryos were comparable to the control and formed two separate cotyledons. To demonstrate that this was not a pharmacological effect, an auxin antagonist, 2-(p-chlorophenoxy)-2-methylpropionic acid, included with the TIBA treatment produced normal embryos with two separate cotyledons. Histological observations revealed that the shoot apical meristem of the embryos treated with TIBA or IAA at the preglobular and globular stages was altered. Preglobular and globular stage embryos that were treated with TIBA exhibited a dramatic decline in conversion frequency compared with their controls. Embryos that were treated later in development had conversion frequencies comparable to their controls, and their shoot apical meristems also were similar to controls. Application of ABA at the preglobular and globular stages maintained meristem integrity and improved embryo conversion. However, ABA could not reverse the TIBA effect.Les auteurs ont étudié l'effet des auxines et de l'acide abscisique (ABA) sur le développement et le fonctionnement du méristème apical des tiges, en analysant des embryons dérivés de microspores du Brassica napusL. `Topas'. Ils ont traité les embryons avec un inhibiteur du transport de l'auxine, l'acide tri-iodobenzoïque (TIBA) ou avec de l'acide indole-3-acétique (IAA), à divers stades au cours du développement. Lorsqu'on traite les embryons au stade pré-globulaire de l'embryogenèse, ils développent un seul cotylédon fusionné indiquant une continuation de la symétrie radiale. Cependant, si on les traite plus tard au cours du développement, les embryons sont comparables au témoins et forment deux cotylédons distincts. On démontre qu'il ne s'agit pas d'un effet pharmacologique, en les traitant avec un antagoniste de l'auxine, l'acide 2-(p-chlorophénoxy)-2-méthylpropionic, incluant du TIBA, pour obtenir des embryons normaux avec deux cotylédons. Des observations cytologiques révèlent que le méristème apical de la tige des embryons traités au TIBA ou à l'IAA, au stade pré-globulaire ou globulaire, est altéré. Les embryons au stade pré-globulaire et globulaire qui sont traités avec du TIBA montrent une diminution remarquable dans la fréquence de conversion, comparativement aux témoins. Les embryons qui sont traités plus tard au cours du développement ont des fréquences de conversion comparables à celles des témoins, et leurs méristèmes apicals des tiges sont également similaires à ceux des témoins. Une application d'ABA au stade pré-globulaire ou globulaire maintient l'intégrité du méristème et améliore la conversion de l'embryon. Cependant l'ABA ne peut renverser l'effet du TIBA.