Effect of chitosan and tulip polysaccharide gum on red pigment formation in wounded bulbs of Hippeastrum x hybr. hort.

• Autorzy: Saniewska A. , Horbowicz M. , Saniewski M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ chitozanu i polisacharydów gum tulipana na tworzenie się czerwonego barwnika w uszkodzonych cebulach Hippeastrum x hybr. hort.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Various oligosaccharides and chitosan can function in plants as elicitors of various physiological and biochemical processes. They can induce gene expression involved in plant defense systems, and take part in biosynthesis of secondary metabolites, probably through the octadecanoic pathway. In this work the effect of chitosan and tulip gum on red pigment formation of flavan nature in the wounded scales of Hippeastrum bulbs was studied. It is known that red pigment indicates the antifungal activities. It was found that tulip gums stimulated the red pigment formation at the first part of incubation time (2-3 days), but later an inhibitory effect was observed. Chitosan at low concentrations (0.01-0.05%) stimulated the red pigment accumulation, however its higher concentrations in wounded scales of Hippeastrum had a contrary effect.

PL

Różne rodzaje oligosaccharydów i chitozan oddziałują na rośliny jako elicytory wielu procesów fizjologicznych i biochemicznych. Indukują ekspresję genów biorących udział w systemie obronnym i biorą udział w biosyntezie metabolitów wtórnych, prawdopodobnie poprzez szlak oktadekanowy. Podjęto badania na wpływem chitozanu i gum tulipana na tworzenie się czerwonego barwnika, natury flawanowej, w uszkodzonych łuskach cebul Hippeastrum. Już wcześniej stwierdzono, że ten czerwony barwnik wykazuje antygrzybowe właściwości. Gumy tulipana stymulowały tworzenie się czerwonego barwnika w pierwszych 2-3 dniach po traktowaniu uszkodzonych łusek, a w dalszym okresie następowało hamowanie akumulacji tego barwnika. Chitozan zastosowany w uszkodzonych łuskach Hippeastrum w niskich stężeniach (0,01-0,05%) stymulował akumulację czerwonego barwnika, jednakże wyższe stężenia chitozanu miały działanie hamujące, proporcjonalnie do ich wartości.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2006
• Tom: 509
• Opis fizyczny: p.361-368,fig.,ref.

Twórcy

autor

Saniewska A.

• Research Institute of Pomology and Floriculture, Pomologiczna 18, 96-100 Skierniewice, Poland

autor

Horbowicz M.

• Research Institute of Vegetable Crops, Skierniewice, Poland

autor

Saniewski M.

• Research Institute of Pomology and Floriculture, Skierniewice, Poland

Bibliografia

• Agrawal G.K., Rakwal R., Tamogami S., Yonekura M., Kubo A., Saji H. 2002. Chitosan activates defense/stress respose(s) in the leaves of Oryza sativa seedlings. Plant Physiol. Biochem. 40: 1061-1069.
• Aldington S., McDougall J., Fry S.C. 1991. Structure-activity relationship of biologically active oligosaccharides. Plant Cell Environ. 14: 625-636.
• Bhuiyan M.N.H., Adachi T. 2003. Stimulation of betacyanin synthesis through exogenous methyl jasmonate and other elicitors in suspension-cultured cell of Portulaca. J. Plant Physiol. 160: 1117-1124.
• Conrath U., Domard A., Kauss H. 1989. Chitosan-elicited synthesis of callose and of coumarin derivatives in parsley cell suspension cultures. Plant Cell Rep. 8: 152-155.
• Cosio E.G., Feger M., Miller C.J. 1996. High affinity binding of fungal beta-glucan to cell membranes of species of the plant family Fabaceae. Planta 200: 92-99.
• Côte F., Hahn M.G. 1994. Oligosaccharins: structures and signal transduction. Plant Mol. Biol. 26: 1379-1411.
• Darvill A., Augur C., Bergmann C., Carlson R.W., Cheong J.-J., Eberhard S., Hahn M.G., Lo V.-M., Marfi V., Meyer B., Mohnen D., O’Neill M.A., Spiro M.D., Van Halbeek H., York W.S., Albersheim P. 1992. Oligosaccharides that regulate, development and defence responses in plants. Glycobiology 2: 181-198.
• De Bruxelles G.L., Roberts M.R. 2001. Signals regulating multiple responses to wounding and herbivores. Critic. Rev. Plant Sei. 20: 487-521.
• Doares S.H., Syrovets T., Weiler E.W., Ryan C.A. 1995. Oligogalacturonides and chitosan activate plant defensive genes through the octadecanoid pathway. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92: 4095-4098.
• Dörnenburg H., Knorr D. 1995. Strategies for the improvement of secondary metabolite production in plant cell cultures. Enzyme Micro. Technol. 17: 674-684.
• Ebel J., Mithöfer A. 1998. Early events in the elicitation of plant defence. Planta 206: 335-348.
• Fang Y., Smith M.A.L., Pépin M.-F. 1999. Effects of exogenous methyl jasmonate in elicited anthocyanin-producing cell cultures of ohelo (Vaccinium pahalae). In Vitro Cell Dev. Biol.-Plant 35: 106-113.
• Kamerbeek G.A., De Munk W.J. 1976. A review of ethylene effects in bulbous plants. Scientia Hort. 4: 101-115.
• Kim H.-J., Chen F., Wang X., Rajapakse N.C. 2005. Effect of chitosan on the biological properties of sweet basal (Ocimum basilicum L.). J. Agric. Food Chem. 53: 3696-3701.
• Lesney M.S. 1989. Growth responses and lignin production in cell suspension of Pinus elliotii elicited by chitin, chitosan or mycelium of Cronartium quecuum f. sp. fusiforme. Plant Cell Tissue Organ Culture 19: 23-31.
• Rakwal R., Tamogami S., Agrawal G.K., Iwahashi H. 2002. Octadecanoid signaling component ’’burst” in rice (Oryza sativa L.) seedlings leaves upon wounding by cut and treatment with fungal elicitor chitosan. Biochem. Biophys. Res. Commun. 295: 1041-1045.
• Saniewska A. 1998. Czynniki biotyczne i abiotyczne hamujące wzrost i rozwój Phoma narcissi (Aderh.) Boerema, de Gruyter et Noordel. Zesz. Nauk. Instyt. Sadown. i Kwiaciar., Monografie i Rozprawy, Skierniewice: 32.
• Saniewska A. 2002a. The effect of gums induced by Fusarium oxysporum f. sp. tulipae in tulip bulbs on the mycelium growth and development of the pathogen in vitro. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 481: 577-583.
• Saniewska A. 2002b. The role of gum induction by Fusarium oxysporum Schlecht. Snyd. et Hans. f. sp. tulipae Apt. in tulip bulbs on growth and development of the pathogen. Plant Prot. Sci. 38 (Special Issue 2): 432-435.
• Saniewska A. 2002c. Wpływ gum indukowanych w cebulach tulipana przez Fusarium oxysporum SCHLECHT, f. sp. tulipae na wzrost i rozwój in vitro form specjalnych Fusarium oxysporum niepatogenicznych dla tulipana. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 488: 773-778.
• Saniewska A., Budzianowski J. 1997. The nature of red pigment formed in wounded and infected Hippeastrum tissues by Stagonospora curtisii (Berk.) Sacc. (Phoma narcissi). Acta Hortic. 430: 843-848.
• Saniewski M., Ueda J., Miyamoto K., Horbowicz M. 2000. Gum induction by methyl jasmonate in tulip stem: relevance to its chemical composition. Acta Hortic. 515: 39-48.
• Vasconsuelo A., Giulietti A.M., Boland R. 2004. Signal transduction events mediating chitosan stimulation of anthraquinone synthesis in Rubia tinctorum. Plant Sci. 166: 405-413.
• Walker-Simmons M., Hadwiger L.A., Ryan C.A. 1983. Chitosan and pectic polysaccharides both induce the accumulation of the antifungal phytotalexin pisatin in pea pods and antinutrient proteinase inhibitors in tomato leaves. Biochem. Biophys. Res. Commun. 110: 194-199.
• Wink M., Lehmann P. 1996. Wounding- and elicitor-induced formation of coloured chalcones and flavans (as phytoalexins) in Hippeastrum x hortorum. Bot. Acta 109: 412-421.
• Zhao J., Sakai K. 2003. Multiple signalling pathways mediate fungal elicitor-induced β-thujaplicin biosynthesis in Cupressus lusitanica cell cultures. J. Exp. Bot. 54: 647-656.