Elimination of mycoplasma in tobacco callus tissues (Nicotiana glauca Grah.) culturedin vitro in the presence of 2,4-D in nutrient medium

Abstract

Callus tissue cultures were established from stems of tobacco plants (N. glauca Grah.) both healthy and mycoplasma (potato witches' broom disease) infected on a modified nutrient medium (with a lower content of mineral salts) according toMurashige andSkoog (1962) in the presence of 2,4-D (1 mg l⁻¹) as a growth regulator. No differences were observed in the growth and development of both tissues. Organogenesis appeared on a nutrient medium (Petrů et al. 1972) supplemented with kinetin (0.64 mg or 2.56 mg l⁻¹) and IAA (2 or 4 mg l⁻¹). Callus derived from mycoplasma diseased plants started to form numerous buds after three months whereas organogenesis in callus from healthy controls appeared only after six months. We suppose that the reason of this difference is the fact that an expressively higher content of 2,4-D was found in the calli from healthy plants in comparison with the corresponding tissue from mycoplasma diseased ones. Reconstituted plants were isolated, rooted and transferred in the soil. The infectivity of these plants was assayed by grafting their stem tips on tomato plants which indicate very reliably and sensitively this mycoplasma disease. 31 reconstituted plants were obtained in the whole from calli isolated from mycoplasma infected plants and all of them were healthy. It was established that mycoplasma failed in the presence of 2,4-Din vitro. Stem pieces from diseased plants in which mycoplasma presence was proved, lose their infectivity after 4 weeks of cultivation on nutrient medium with this growth regulator. On the contrary 2,4-D which spreads and acts especially through phloem (Smith et al. 1947) does not kill mycoplasmain vivo even in doses evoking strong symptoms of 2,4-D effect on experimental plants. Ze stonku tabáku (Nicotiana glauca Grah.) a to jednak zdravého jednak nakaženého mykoplasmosou metlovitostí bramboru bylo odvozeno kalusové pletivo na modifikované půdě (při nižším obsahu minerálních látek) podleMurashigeho aSkooga (1962) za přítomnosti 2,4-D (1 mg l⁻¹) jako regulátoru růstu. Ve vývoji a v růstu obou pletiv nebyl pozorován žádný rozdíl. Organogenesa byla vyvolána na originální půdě podleMurashigeho aSkooga (1962) za přítomnosti kinetinu (0,64 mg nebo 2,56 mg l⁻¹) a IAA (2 mg nebo 4 mg l⁻¹). Kalus odvozený z mykoplasmosní rostliny počal vytvářet četné základy stonků během tří měsíců, zatímco u kontrolního pletiva ze zdravé rostliny docházelo k organogenesi až po šesti měsících. Za příčinu tohoto rozdílu považujeme skutečnost, že v kalusu odvozeném ze zdravé rostliny byl zjištěn výrazně vyšší obsah 2,4-D ve srovnání s odpovídajícím pletivem z mykoplasmosní rostliny.De novo vytvořené rostliny byly odisolovány, zakořeněny a převedeny do půdy. Zdravotní stav těchto rostlin byl vyšetřován roubováním vrcholů těchto rostlin na rostliny rajčete, které velmi spolehlivě a citlivě onemocnění indikují. Z kalusu odvozeného z mykoplasmosní rostliny bylo získáno celkem 31 rekonstituovaných rostlin a bylo prokázáno, že všechny jsou zdravé. Bylo zjištěno, že 2,4-Din vitro působí na mykoplasmu nepříznivě. Časti stonku, předem vyšetřené na přítomnost mykoplasmy, ztrácejí infekčnost po 4 týdnech kultivace na mediu s tímto regulátorem růstu. V podmínkáchin vivo 2,4-D, která se šíří a působí zejména prostřednictvim lýkové části svazků cévních, mykoplasmu neusmrcuje ani v dávkách, které vyvolávají silné příznaky po 2,4-D na pokusných rostlinách.