Synergistic effects of polyploidization and elicitation on biomass and hyoscyamine content in hairy roots of Datura stramonium
Notice bibliographique
Résumé
Description of the subject. The hyoscyamine, a tropane alkaloid, widely used in medicine, can be produced from Datura sp. (Solanaceae). However, its content in the spontaneous roots remains low; therefore, hairy roots (HRs) were envisaged as a potential alternative to improve its biosynthesis. The hairy roots are characterized by a good genetic stability and a rapid growth. Indeed, Datura stramonium HRs have widely been studied in the perspective of improving the yield of hyoscyamine. This study is part of this same perspective. Objectives. This paper aims to study the effects of polyploidization of HRs induced by colchicine in synergy with elicitation (with acetylsalicylic [ASA] or salicylic acids [SA]) on the hyoscyamine content in D. stramonium. Method. Colchicine was applied at different concentrations and periods, on a selected hairy root line (LDS) of D. stramonium obtained by infection with Agrobactrium rhizogenes strain A4. The selection of tetraploid HR lines was performed by the cytogenetic analysis using light microscopy. The effect of polyploidization and elicitation was studied on the biomass (dry weight) and hyoscyamine content of HRs. Results. The untreated HR line (control) shows a diploid level with 2n = 24 chromosomes. However, the HR lines treated with colchicine show, in most cases, an endoreduplication of their genetic material. The survival rate of endoreduplicated lines varies between 30% and 93%, depending on concentration and exposure time to colchicine. Moreover, the tetraploid HR line shows an increase in its biomass and hyoscyamine content in comparison to the diploid HR line (LDS). Further, elicitation of HRs by ASA or AS at the 10-4 M concentration causes a low decrease or increase in dry weight, respectively. However, the same treatments show a significant increase in the yield of hyoscyamine in elicited HR lines. Consequently, our work indicates that the combination of polyploidy and elicitation can lead to significant improvements in hyoscyamine biosynthesis and content due to their synergistic effects. Conclusions. Elicitation of tetraploid hairy root lines improves significantly their content of hyoscyamine.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».