Produkcja etylenu i aktywność oksydazy ACC w pąkach w okresie spoczynku letniego i chłodzenia cebul tulipanów

W pracy poznano produkcję etylenu oraz zdolności przekształcenia ACC do etylenu przez pąki kwiatowe, całe lub uszkadzane przez pocięcie, w okresie spoczynku letniego i chłodzenia cebul tulipanów. Produkcja etylenu w całych pąkach była niska i nie przekraczała 11 nl·g⁻¹·h⁻¹ w czasie całego okresu przechowywania cebul w 20°C i chłodzenia w 5°C. Najwięcej etylenu produkowały pąki izolowane z cebul pod koniec lipca i na początku sierpnia, a najmniej w czasie chłodzenia cebul. Aktywność oksydazy ACC była podobna lub wyższa niż produkcja etylenu. Uszkodzenie pąków poprzez pocięcie na drobne fragmenty kilkakrotnie zwiększało produkcję etylenu i aktywność oksydazy ACC w porównaniu do pąków całych. Można więc przypuszczać, że w okresie spoczynku letniego niewielkie ilości etylenu są potrzebne do prawidłowego wzrostu i rozwoju pąka, a uszkodzenie indukuje produkcję etylenu oraz stymuluje aktywność oksydazy ACC.Ethylene production and ACC oxidase activity in whole and wounded flower buds during dormancy and cooling of tulip bulbs, were examined. Ethylene production by whole flower buds was low (below 11 nl·g⁻¹·h⁻¹) during dormancy and cooling of tulip bulbs. The highest level of ethylene production was found when buds were isolated at the end of July and at the beginning of August, and the lowest during cooling of tulip bulbs. ACC oxidase activity was similar or higher than ethylene production without the addition of the precursor. Mechanical wounding of tulip buds (cut into pieces about 2 mm thick), greatly stimulated ethylene production and ACC oxidase activity. These results suggest that during dormancy a little amount of ethylene is required for normal growth and development of flower bud. Mechanical wounding stimulated ethylene production and ACC oxidase activity

The effect of methyl jasmonate on ethylene production and ACC oxidase activity in mechanically wounded different organs of Hippeastrum x hybr. hort

Badano wpływ jasmonianu metylu na produkcję etylenu i aktywność oksydazy ACC in vivo w mechanicznie uszkodzonych liściach, płatkach okwiatu i łodydze Hippeastrum x hybr. hort. ‘Red Lion’. Poszczególne organy pocięto na dwumilimetrowe skrawki i traktowano JA-Me w stężeniach 0,2, 1, 10, 100 i 500 mg·dm⁻³. Równocześnie część pociętych organów umieszczano w mieszaninie JA- Me (o wyżej wymienionych stężeniach) z roztworem ACC o stężeniu 1 mmol·dm⁻³. Po 2 i 24 godzinach inkubacji w szczelnie zamkniętych probówkach wykonano pomiary produkcji etylenu i aktywności oksydazy ACC. Aktywność oksydazy ACC była również mierzona w poszczególnych organach umieszczonych na 24 godziny w JA-Me, a następnie osuszanych i traktowanych 1 mmol ACC·dm⁻³ przez kolejne 2 godziny. Produkcja etylenu w mechanicznie uszkodzonych liściach, płatkach okwiatu i łodydze kwiatostanowej zarówno po 2, jak i po 24 godzinach inkubacji nie przekraczała 2,5 nl·g⁻¹·h⁻¹. Dodanie ACC do uszkodzonych tkanek silnie stymulowało aktywność oksydazy ACC. Traktowanie uszkodzonych organów JA-Me nie wpływało na poziom produkowanego etylenu i aktywność oksydazy ACC. Można przypuszczać, że w uszkodzonych tkankach Hippeastrum x hybr. hort. biosynteza endogennego etylenu pod wpływem uszkodzenia mechanicznego, w tym aktywność oksydazy ACC, nie jest regulowana przez jasmoniany lub poziom endogennych jasmonianów jest optymalny do regulacji biosyntezy etylenu.In this work we report the effect of methyl jasmonate on ethylene production and ACC oxidase activity in vivo in mechanically wounded different organs of Hippeastrum x hybr. hort. ‘Red Lion’. Explants were cut into pieces about 2 mm thick and treated with JA-Me at concentrations of 0.2, 1, 10, 100 and 500 mg·dm⁻³ or their mixture with 1 mmol ACC·dm⁻³. The ethylene production and ACC oxidase activity were measured after 2 and 24 hrs. ACC oxidase activity was also measured in these samples treated for 24 hrs with JA-Me and then transferred to new glass vials and incubated for the next 2 hrs with ACC. It was found that JA-Me at used concentrations did not affect ethylene production and ACC oxidase activity when applied alone or together with ACC, respectively, to slices of inflorescence stalk, leaves and perianth, directly after wounding. ACC oxidase activity measured after incubation of these slices with JA-Me during 24 hrs was also not affected. These results suggest that in case of wounded tissue of different organs of Hippeastrum exogenous JA-Me did not regulate ethylene biosynthesis, including ACC oxidase activity, but it is possible that endogenous level of jasmonates is optimal for control of ethylene biosynthesis

Sucrose and cytokinin interactions in relation to ethylene and abscisic acid production in the regulation of morphogenesis in pelargonium x hortorum L.H. Bailey in vitro

The aim of the study was to determine the effect of exogenous sucrose and cytokinin on ethylene production and responsiveness in relation to the shoot formation of Pelargonium × hortorum 'Bergpalais' in vitro. Increasing the concentration of sucrose from 15 to 40 g L-1 in medium containing meta-topolin (mT) resulted in a two-fold decrease in the number of shoots and leaves as well as a reduction in ethylene production. The addition of ethylene synthesis inhibitor (AVG) to mT-medium significantly reduced the ethylene production and the shoot growth, but it had no significant influence on the shoot formation. The mT-induced shoot formation was, however, significantly reduced in the presence of ethylene action inhibitor (AgNO3), in a manner dependent on sucrose levels. At the end of the subculture period, increased sucrose concentrations (15–40 g L-1) in the presence of mT and AgNO3 resulted in a 3.7-fold increase in ethylene emission. At the same time, the supply of sucrose caused a 2.8-fold increase in the level of endogenous abscisic acid (ABA). Our results may suggest that the inhibitory effect of high sucrose concentration (30 and 40 g L-1) may depend on its influence on ethylene sensitivity. It also suggests that sucrose-regulation of the shoot formation of Pelargonium in vitro is mediated by ABA

Aktywność peroksydazy i oksydazy polifenolowej w chłodzonych i niechłodzonych cebulach tulipanów

Badano wpływ temperatury przechowywania cebul tulipana na aktywność peroksydazy i oksydazy polifenolowej. Po 6 tygodniach przechowywania, aktywność peroksydazy w piętkach izolowanych z cebul chłodzonych (5°C) była wyższa niż w piętkach cebul niechłodzonych (17°C). W liściach, łodydze i pręcikach temperatura przechowywania cebul nie miała wpływu na aktywność tego enzymu. W trakcie przechowywania cebul następował stopniowy wzrost aktywności oksydazy polifenolowej w pręcikach, łodydze i liściach, ale temperatura przechowywania nie miała istotnego wpływu na aktywność tego enzymu. Natomiast w piętkach izolowanych z cebul chłodzonych aktywność oksydazy polifenolowej była wyższa niż w piętkach cebul niechłodzonych. Na podstawie aktywności peroksydazy i oksydazy polifenolowej w liściach, łodydze, pręcikach i piętce nie można wnioskować o stopniu ustąpienia spoczynku cebul tulipanów.The effect of tulip bulbs storage temperature on peroxidase and polyphenol oxidase activities was studied. After 6 weeks of storage, peroxidase activity was higher in basal plate from cooled (5°C) bulbs in comparison to uncooled bulbs (17°C). The temperature of bulb storage had no effect on this activity in leaves, stem and anthers. During bulb storage polyphenol oxidase activity increased gradually in anthers, stem and leaves with no effect of temperature on this enzyme activity. Polyphenol oxidase activity in basal plates from cooled bulbs was higher than from uncooled bulbs. It seems that it is not possible to infer about the level of tulip bulb dormancy release from assays of peroxidase and polyphenol oxidase activities in leaves, stem, anthers and basal plate

Hamujący wpływ jasmonianu metylu na wzrost korzeni tulipana a zawartość związków fenolowych oraz aktywność peroksydazy i oksydazy polifenolowej

The effect of methyl jasmonate on root growth, phenolic compounds accumulation in roots, and peroxidase and polyphenol oxidase activities in roots and basal plate of cooled tulip bulbs was investigated. JA-Me strongly inhibited the growth of tulip roots and had much smaller inhibitory effect on the growth of its sprouts. JA-Me substantially stimulated the peroxidase and polyphenol oxidase activities in the studied organs. Enzyme activities, especially peroxidase, were much higher in roots than in basal plate. The treatment of roots with JA-Me promoted the accumulation of phenolic compounds in the first period of root growth (3 days). Later (10 days) their level did not differ from the control, or was lower. Probably the decline of phenolics level was caused by the action of polyphenol oxidase and/or peroxidase, which oxidized phenolics to browning products accumulated in tulip roots. The conversion of phenolic compounds into brown products, caused probably by peroxidase and/or polyphenol oxidase induced by methyl jasmonate may be responsible for the oxidative burst and inhibition of tulip root growth.Badano wpływ jasmonianu metylu (JA-Me) na wzrost korzeni, akumulację związków fenolowych w korzeniach oraz aktywność peroksydazy i oksydazy polifenolowej w korzeniach i piętce przechłodzonych cebul tulipana. JA-Me silnie hamował wzrost korzeni i w małym stopniu wzrost wybijającego pędu. JA-Me silnie stymulował aktywność peroksydazy i oksydazy polifenolowej w badanych organach. Aktywności enzymów, zwłaszcza peroksydazy, były znacznie wyższe w korzeniach niż w piętkach. Traktowanie korzeni JA-Me zwiększało akumulację związków fenolowych w korzeniach w pierwszym okresie ich wzrostu (3 dni). W późniejszych terminach (10 dni) zawartość fenoli w korzeniach poddanych działaniu JA-Me była podobna jak w kontroli lub niższa. Prawdopodobnie przyczyną obniżania poziomu fenoli było ich utlenianie przez oksydazę polifenolową i/lub peroksydazę oraz nagromadzanie produktów tych przemian, co w efekcie powodowało brązowienie korzeni. Przemiany związków fenolowych do brązowych produktów, będące zapewne wynikiem wzrostu aktywności peroksydazy i oksydazy polifenolowej, indukowanych przez jasmonian metylu, mogą być odpowiedzialne za uszkodzenia oksydacyjne i zahamowanie wzrostu korzeni tulipanów