Activities of cytokinins in cucumber cotyledon assays as compared with the tobacco callus bioassay

Résumé

Les cotylédons excisés de Cucumis sativus L., élevés à l'obscurité à 25° C pendant six jours, sont flottés alors avec cinq doses allant de 0,01 à 100 μM de dix-huit cytokinines (1), dont dix sont à base de purine et huit à base de ribonucléosides-purine. Les activités de ces substances vis-à-vis de la quantité de chlorophylle formée (C), de l'augmentation du poids frais (A) et de la croissance de la surface (B) de ces cotylédons, ont été comparées après un séjour de trois heures à la lumière. Les doses extrêmes (trop faibles: 0,01 μM. trop fortes: 100 μM), ne donnent pas toujours des résultats significativement différents, de sorte que certains des essais ici pratiqués n'utilisent que les réactions aux doses 0,1,—1, et 10 μM et, bien entendu, le «témoin» sans cytokinine.

Les résultats les plus stables représentent les effets de ces trois concentrations de six différentes cytokinines; ils montrent que les concentrations de 0,1 à 10 μM de quatre cytokinines à base de purine: zéatine (II), N⁶-(▵² isopentényl) adénine (III), dihydrozéatine (IV), et N⁶- (isopentyladénine) (VI), sont significativement plus actives que les deux cytokinines à ribonucléo-sides, n^os XIV et XVI; cf. fig. 1 (A, B, C).

D'autre part, l'activité de dix-huit cytokinines a été comparée à partir de la moyenne des activités relatives selon le triple test « cotylédon de Concombre ». avec l'activité des mˆmes substances selon les essais biologiques du cal de Tabac du laboratoire du Professeur SKOOG. C'est ainsi que l'activité de la N⁶-benzyladénine (V), dans le test de l'augmentation du poids frais du cotylédon (A), a été indubitablement la plus grande, tandis que, pour le test de croissance du cal de Tabac, la plus grande activité était celle de la 2-chlorozéatine (V, II).

Entre les trois tests (A, B, C) du cotylédon de Concombre, la ribosylzéatine (XI) a été la plus active parmi les cytokinines à base de ribonucléosides, et aussi par rapport à quelques cytokinines à base de purine: fig. 2 (A, B et C).

Dans les mˆmes tests, l'activité des cytokinines à chaines saturées a été reconnue assez élevée, ce qui était inattendu.

L'activité de la N⁶-(▵²—isopentényl—2—méthylthioadénosine): XVI dans les tests de cotylédons s'est trouvée ˆtre la moins efficace de toutes pour le test C (formation de la chlorophylle).

En conclusion, les tests «cotylédons de Cucumis sativus» sont des tests rapides (3 h) alors que le test du cal de Tabac est beaucoup plus long (3 à 5 semaines), mais il faut noter que, pour certaines sortes de cytokinines, ici décrites, l'ordre relatif d'activité de ces tests « Cucumis » est inversé par rapport au test « cal de Tabac ». De plus, la zéatine (II) a été plus active que la kinétine (VIII) dans les trois tests « cotylédons », et la cytokinine III (i⁶ Ade) a été moins active que les deux précédentes.

Summary

The effects on fresh weight (A), on area (B) and on chlorophyll content (C) of Cucumber cotyledons by floating on different cytokinins (0,01 to 100 μM) show that the central portion (1 μM) of the concentration range of the four purine bases, zeatin (II), dihydrozeatin (IV), N⁶—isopentyladenine (VI) and N⁶—(▵²—isopentenyl) adenine, i⁶ Ade (III) were more active than the two ribonucleosides, N⁶—(▵²—isopentenyl)—adenosine (XIV), and N⁶—(▵²-isopentenyl) 2—methylthio-adenosine (XVI).

A comparaison of 18 cytokinins tested by the three « Cucumber cotyledons assays: B. B, C », with « callus tissue culture of Tobacco » have shown highest activity by N⁶—Benzyladenin (V) in the biological assay A, but the highest activity in the biological assay « Tobacco callus tissue » was observed with the 2—chlorozeatin (VII).

Amongst eighteen cytokinins, N⁶—benzyladenine (V) was the most effective in promonting cotyledon weight (A), and ribosylzeatin (XI) was the most active than the other ribonucleosides and most of the purin bases in cotyledons assays (A, B, C). Another unexpected finding was the relatively high activity of compounds with saturated side chains.

The low activity of N⁶—(▵²—isopentenyl) adenine in all three cotyledon assays (A, B, C) is in agreement with results of other investigations on the effect of this compound on chlorophyll retention.