Wpływ jasmonianu metylu na produkcję etylenu i aktywność oksydazy ACC w mechanicznie uszkodzonych organach Hippeastrum x hybr. hort.

• Autorzy: Wegrzynowicz-Lesiak E. , Kawa-Miszczak L. , Saniewski M.

Warianty tytułu

EN

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

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

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.

EN

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.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2004
• Tom: 496
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.583-590,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Wegrzynowicz-Lesiak E.

• Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa, ul.Pomologiczna 18, 96-100 Skierniewice

autor

Kawa-Miszczak L.

• Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa, ul.Pomologiczna 18, 96-100 Skierniewice

autor

Saniewski M.

• Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa, ul.Pomologiczna 18, 96-100 Skierniewice

Bibliografia

• Abeles F.B., Morgan P.W., Saltveit M.E. 1992. Ethylene in plant biology. Academic Press, Inc. San Diego: 414 ss.
• Albrecht T., Kehlen A., Stahl K., Knöfel H.D., Sembdner G., Weiler E.W. 1993. Quantification of rapid transient increases in jasmonic acid in wounded plants using a monoclonal antibody. Planta 191: 86-94.
• Alexander L., Grierson D. 2002. Ethylene biosynthesis and action in tomato: a model for climacteric fruit ripening. J. Exp. Bot. 53: 2039-2055.
• Barry C.S., Llop-Tous M.I., Grierson D. 2000. The regulation of 1-aminocyclopropane-1 -carboxylic acid synthase gene expression during the transition from system-1 to system-2 ethylene synthesis in tomato. Plant Physiol. 123: 979-986.
• Creelman R.A., Mullet J.E. 1997. Biosynthesis and action of jasmonates in plants. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 48: 355-381.
• Creelman R.A., Tierney M.L., Mullet J.E. 1992. Jasmonic acid/methyl jasmonate accumulate in wounded soybean hypocotyls and modulate wound gene expression. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 4938-4941.
• Dunlap J.R., Robacker K.M. 1994. Wound induced ethylene production from excised muskmelon fruit tissue. J. Hortic. Sci. 69: 189-195.
• Garcia-Pineda B., Lozoya-Gloria E. 1999. Induced gen expression of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC oxidase) in pepper (Capsicum annuum L.) by arachidonic acid. Plant Science 145: 11-21.
• Hyodo H., Hashimoto Ch., Morozumi S., Hu W., Tanaka K. 1993. Characterization and induction of the activity of 1-aminocyclopropane-l-carboxylate oxidase in the wounded mesocarp tissue of Cucurbita maxima. Plant Cell Physiol. 34: 667-671.
• Hyodo H., Tanaka K., Watanabe K. 1983. Wound-induced ethylene production and 1- aminocyclopropane-l-carboxylic acid synthase in mesocarp tissue of winter squash fruit. Plant Cell Physiol. 24: 963-969.
• Hyodo H., Tanaka K., Yoshisaka J. 1985. Induction of 1-aminocyclopropane-l-carboxylic acid synthase in wounded mesocarp tissue of winter squash fruit and the effects of ethylene. Plant Cell Physiol. 26: 161-167.
• Kende H., Boller T. 1981. Wound ethylene and 1-aminocyclopropane-l-carboxylate synthase in ripening tomato fruit. Planta 151: 476-481.
• Kępczyński J., Białecka B. 1994. Stimulatory effect of ethephon, ACC, gibberellin A₃ and A₄₊₇ on germination of methyl jasmonate inhibited Amaranthus caudatus L. seeds. Plant Growth Regul. 14: 211-216.
• Kim S.Y., Choi D., Lee M.M., Lee S.H., Kim W.T. 1998. Biotic and abiotic stress-related expresion of 1-aminocyclopropane-l-carboxylate oxidase gene family in Nicotiana glutinosa L. Plant Cell Physiol. 39(6): 565-573.
• Kim W.T., Yang S.F. 1994. Structure and expresion of cDNAs encoding 1-aminocyclopropane-l-carboxylate oxidase homologs isolated from excised mung bean hypocotyls. Planta 194: 223-229.
• Liu J.H., Lee-Tamon S.H., Reid D.M. 1997. Differential and wound-inducible expression of 1-aminocyclopropane-l-carboxylate oxidase genes in sunflower seedlings. Plant Mol. Biol. 34: 923-933.
• Lorenzo O., Piqueras R., Sánchez-Serrano J.J., Solano R. 2003. ETHYLENE RESPONSE FACTORl integrates signals from ethylene and jasmonate pathways in plant defense. Plant Cell 15: 165-178.
• Nojavan-Asghari M., Ishizawa K. 1998. Inhibitory effect of methyl jasmonate on the germination and ethylene production in coclebur seeds. J. Plant Growth Regul. 17: 13-18.
• Porat R., Borochov A., Halevy A. H. 1993. Enhancement of petunia and dendrobium flower senescence by jasmonic acid methyl ester is via the promotion of ethylene production. Plant Growth Regul. 13: 297-301.
• Saniewski M., Czapski J., Nowacki J. 1987a. Relationship between stymulatory effect of metyl jasmonate on ethylene and 1-aminocyclopropane-l-carboxylic acid content in tomatoes. Biol. Plant. 29: 17-21.
• Saniewski M., Czapski J., Nowacki J., Lange E. 1987b. The effect of metyl jasmonate on ethylene and l-aminocyclopropane-1-carboxylic acid production in apple fruits. Biol. Plant. 29: 199-203.
• Saniewski M., Ueda J., Miyamoto K., Urbanek H. 2002. Relationship between jasmonates and ethylene in regulation of some physiological processes in plants under stress conditions. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 481: 99-112.
• Tang X., Gomes A.M.T.R., Bhatia A., Woodson W.R. 1994. Pistil-specific and ethylene-regulated expression of 1-aminocyclopropane-l-carboxylate oxidase genes in petunia flowers. Plant Cell 6: 1227-1239.
• Watanabe T., Seo S., Sakai S. 2001. Wound-induced expression a gene for 1-aminocyclopropane-l-carboxylate synthase and ethylene production are regulated by both reactive oxygen species and jasmonic acid in Cucurbita maxima. Plant Physiol. Biochem. 39: 121-127.
• Węgrzynowicz E., Saniewski M. 1991. The effect of mechanical wounding of different organs of Hippeastrum x hybr. hort. on ethylene production and ethylene-forming enzyme activity. Bull. Pol. Acad. Sci., Ser. Sci. Biol. 39: 373-377.
• Węgrzynowicz E., Saniewski M. 2000. Wpływ uszkodzenia mechanicznego liści tulipana na produkcję etylenu i aktywność oksydazy ACC. Zesz. Nauk. Inst. Sad. i Kwiac. 7: 163-172.
• Yang S.F., Hoffman N.E. 1984. Ethylene biosynthesis and its regulation in higher plants. Annu. Rev. Plant Physiol. 61: 447-450.
• Yu Y.B., Yang S.F. 1980. Biosynthesis of wound ethylene. Plant Physiol. 66: 281-285.