ISOENZYMATIC POLYMORPHISM and ACTIVITY of PEROXIDASES of COMMON BEAN(Phaseolus vulgaris L.) UNDER SALINE STRESS

Abstract

Uma das utilizações da técnica de cultura de tecidos para o melhoramento vegetal é a identificação de linhas de células que apresentem tolerância ao estresse salino. Para se estudar os mecanismos bioquímicos envolvidos na expressão genética da tolerância a salinidade, calos oriundos de eixos embrionários de quatro cultivares de feijão (Phaseolus vulgaris L.; cultivares IAC - carioca, IAPAR 14, JALO-EEP 558, BAT - 93), foram cultivados em meio sólido Murashige & Skoog (1962), suplementado com NaCl nas concentrações de 0, 20, 40, 60 e 80 mM. Após 14 dias de incubação, os calos foram coletados e analisados quanto aos padrões isoenzimáticos e de atividade das peroxidases. Os cultivares BAT e IAPAR apresentaram duas zonas de atividade em comum na região anódica e apenas uma zona enzimática específica a cada um deles (migração mais rápida).Possivelmente as duas zonas anódicas intermediárias sejam produtos do mesmo loco enzimático, porém com alelos diferentes, consequentemente diferentes mobilidades eletroforéticas. O cv. JALO apresentou duas zonas anódicas de atividade em comum com os cultivares IAC e IAPAR com uma zona anódica exclusiva de migração mais lenta, a qual apresentou atividade mais intensa de todos os cultivares analisados. Este cultivar revelou ainda uma zona catódica provavelmente dimérica e heterozigota nos indivíduos de todos os tratamentos aplicados. Provavelmente, esta é a mesma zona que ocorre em homozigose com fixação do alelo lento para os indivíduos de todos os tratamentos efetuados nos cultivares BAT e IAPAR. O cv. IAC apresentou duas bandas anódicas em comum com os cv. IAPAR e JALO. Apresentou também a banda anódica mais rápida em comum com o cv. IAPAR e uma banda anódica exclusiva de migração mais lenta. Curiosamente, os indivíduos deste cv. mantidos em meio suplementado com 20 mM de NaCl não apresentaram atividade nas três zonas anódicas mais lentas. Ocorreu no cv. IAC uma única zona de atividade catódica, dimérica e heterozigota para os indivíduos provenientes de todos os tratamentos, composta provavelmente de dois alelos diferentes da zona correspondente ao cv. JALO. Amostras provenientes dos tratamentos 40 e 60 mM de NaCl, desta zona catódica, apresentaram maior atividade enzimática. A análise da atividade da peroxidase no extrato bruto, revelou que os cultivares responderam diferentemente ao aumento da concentração salina no meio de cultura, com aumento pronunciado dessa atividade nos cultivares IAC e JALO.

One of the uses of the technique of tissue culture for plant breeding is the identification of cell lines tolerant to salt stress.In order to study the biochemical mechanisms involved in the genetic expression to salt tolerance, callus from embryo axis of four bean cultivars (cv. IAC-carioca; cv. IAPAR-14; cv. JALO-EEP558; CV. BAT-93) were grown in Murashige & Skoog (1962) medium, supplemented with NaCl in the concentrations of 0, 20, 40, 60 and 80 mM. After 14 days callus were harvested and analyzed according to their isoenzymatic patterns and peroxidase activities. BAT and IAPAR cultivars showed two common activity zones in the anodic region, with only one specific enzymatic band to each one (the two fastest migration band); it is possible that the two middle anodic zones detected are products of the same enzymatic locus but from different alleles with different eletrophoretic mobilities. Cv. JALO showed two anodic activities in common with cvs IAC and IAPAR with an exclusive anodic zone of slower migration which showed the most intense activity of all cultivars analyzed. This cv. still showed a dimeric heterozygotic catodic zone in all treated samples. Probably this is the same zone which occurs in homozygosis with fixation of the slower allele for all cvs BAT and IAPAR submitted to all treatments. Cv. IAC showed two anodic bands in common with Cv. IAPAR and cv. JALO. It still showed a faster anodic band in common with cv. IAPAR and an exclusive anodic band of slower migration. It is interesting to say that for this cv. IAC resulting from cultivation in NaCl 20 mM did not show activity in the three slower anodic zones. Cv. IAC showed only one dimeric heterozygotic catodic zone in all treatments. This zone is probably composed by two different alleles from the same locus detected in cv. JALO. Samples from cv. IAC treated with 40 and 60 mM showed a more intense enzymatic activity in the catodic zone. Analyses of the peroxidase activity in the crude extract of the different bean cultivars analysed showed different reations to salt concentration in the cultivation procedures as well as a high increasing of peroxidase activity in cv. IAC and JALO.