The action of 1-alkyl-1-nitrosoureas and 1-alkyl-3-nitro-1-nitrosoguanidines on the M1 generation of barley andArabidopsis thaliana (L.) heynh.

Abstract

The activity of 1-methyl-1-nitrosourea (MNH), 1-ethyl-1-nitrosourea (ENH), 1-methyl-3-nitro-1-nitrosoguanidine (MNG) and 1-ethyl-3-nitro-1-nitrosoguanidine (ENG) was tested on seeds of barley andArabidopsis. The activity of nitrosoamides tested was expressed by the germination and M₁ seedling height reduction of barley and M₁ root length reduction ofArabidopsis. After the action of both nitrosoureas (MNH and ENH) the germination of barley is at the same level as that of controls, even at concentrations, leading to a maximal reduction in the height of seedlings. After the action of both nitrosoguanidines (MNG and ENG) germination decreases in parallel with the decreasing seedling height. InArabidopsis no such differences in the relation germination to root length reduction were observed after nitrosoureas and nitrosoguanidines treatment. The differences in the M₁ generation of barley andArabidopsis after nitrosoguanidines treatment may be the reason for the non-mutagenic action of MNG and ENG in barley. All 4 tested nitrosoamides are active between pH 3 and pH 6 and almost entirely ineffective at pH 7 and in basic solutions. The effectiveness (in relation to M₁ seedling height reduction) of the tested nitrosoamides with a methyl group (MNG and MNH) is higher than of the nitrosoamides with an ethyl group (ENG and ENH). 50% decomposition of aqueous solutions (at 25° C) of MNH and ENH takes about 60 hours, for MNG 120 hours and for ENG 420 hours. Aeration during treatment or a period in the cold (5° C) after treatment improved the germination of MNG treated seeds. Sucrose, KNO₃ and thiourea had no effect. Byla testována aktivita 1-methyl-1-nitrosomočoviny (MNH), 1-ethyl-1-nitrosomočovin (ENH), 1-methyl-3-nitro-1-nitrosoguanidinu (MNG) a 1-etyl-3-nitro-1-nitrosoguanidinu (ENG) po působení na semena ječmene aArabidopsis. Aktivita těchto nitrosoamidč byla vyjadřována klíčivostí a redukcí výšky semenáčků ječmene, respektive redukeí délky kořínkůArabidopsis. Po působení obou nítrosomočovin (MNH a ENH) zůstala klíčivost ječmene na úrovni kontroly i u koncentrací, které způsobily maximální redukci výšky semenáčků. Po působení obou nitrosoguanidinů (MNG a ENG) se snižovala klíčivost ječmene paralelně se snižováním výšky semenácků. Podobné vztahy mezi kl íčivostí a redukcí růstu kořinku Arabidopsis nebyly zjištěny. Tyto rozdíly mezi chovánim M₁ generace u ječmene a Arabidopsis po působení nitrosoguanidinů mohou být příčinou nemutagenního působení MNG a ENG u ječmene. Efektivita (effectiveness) zkoušených nitrosoamidů ve vztahu redukci výşky semenácků u jeěmene byla většý u sloučenin s methylskupinou než s ethylskupinou. Všechny čtyři zkoušené nitrosoamidy byly aktivní v roztocich pH od 3 do 6 a téměř zcela neúcinné v neutrálním a alkalickém pH. 5% rozklad sledovaných nitrosloučenin při 25° proběhne u MNH a ENH za 60 hodin, u MNG za 120 hod. a u ENG za 420 hod. Provzdušuování roztoku MNG během působení nebo několikadenní perioda chladu (5 °C) po pùsobení této látky zlepšila klícivost semen ječmene. Bez vlivu na ni zůstalo působení sacharosy, KNO₃ a thiomočoviny. Испытываласъ активность 1-метил-1-нитрозомочевины (MNH), 1-этил-1-нитрозо-мочевины (ENH), 1-метил-3-нитро-1-нитрозогуанидина (MNG) и 1-этил-3-нитро-1-нитрозогуанидина (ENG) после действия на семена ячмена и Arabidopsis. Активность нитрозамидов выражалась всхожестью и по снижению роста проростков ячменя, у Arabidopsis укорочением корней. После действия обеих нитрозомочевин (MNH, ENH) всхожесть ячменя осталась на уровне контроля даже у концентраций, наиболее понижающих рост проростков. После воздействия обоих нитрозогуанидинов (MNG, ENG) всхожесть ячменя снижалась параллельно со снижением роста проростков. Сходные отношения между всхожестью и снижением роста корней у Arabidopsis не были установлены. Эти различия в по-ведении M₁ генерации у ячменя и Arabidopsis могут быть причиной немутагенного действия MNG и ENG у ячменя. Эффективность (effectiveness) испытанных нитрозоамидов по отношению к снижению роста проростков ячменя была более высокой у соединений с группой метиль-ной по сравнению с соединениями с этильной группой. Все четыре испытанные нитрозоамида были активными в растворах с pH от 3 до 6 и почти неактивны в щелочных растворах. 50% разложение соединений происходит при 25 у MNH и ENH за 60 часов, у MNG за 120 часов и у ENG за 420 часов. Аэрация раствора MNG при применении или охлажнение (5° С) в течение нескольких дней после воздействия повысили всхожесть семян ячменя. Сахароза, KNO₃ и тиомочевина не повлияли на всхожесть.