Rola weglowodanow we wczesnych reakcjach metabolicznych kielkujacych nasion lubinu porazonych przez Fusarium oxysporum f.sp. lupini

• Autorzy: Morkunas I , Kozlowska M. , Ratajczak W.

Warianty tytułu

EN

Role of carbohydrates in early metabolic reaction of germinating lupin seeds infected with Fusarium oxysporum f.sp. lupini

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Węglowodany rozpuszczalne, a szczególnie oligosacharydy, mogą brać udział w reakcjach obronnych zapobiegających jak i ograniczających inwazję patogenów grzybowych. Obserwowano zmiany morfologiczne jak i badano aktywność ß-glikozydazy w osiach zarodkowych łubinu żółtego inokulowanych i nieinokulowanych przez F. oxysporum hodowanych w czasie od 24 do 96 godzin w warunkach różnego zaopatrzenia w sacharozę. Pierwsze symptomy chorobowe - nekrotyczne zmiany patologiczne zaobserwowano po 48 godzinach od momentu inokulacji F. oxysporum. Większe nasilenie zmian chorobowych jak i ograniczenie wzrostu stwierdzono w 72 i 96 godzinnych osiach zarodkowych rosnących w warunkach niedoboru węglowodanów. Z oznaczeń aktywności ß-glikozydazy wynika, że w wyniku infekcji aktywność tego enzymu wzrastała w czasie 24 do 96 godzin po inokulacji. Szczególnie wysoki wzrost aktywności enzymu odnotowano w 72 i 96 godzinnych osiach zarodkowych hodowanych w warunkach niedoboru węglowodanowego. Przypuszczamy, że cukry zaangażowane są w mechanizmy regulujące odporność osi zarodkowych łubinu żółtego, ponieważ mogą stanowić źródło prekursorów do syntezy czynników antymikrobowych biorących udział w odpowiedzi obronnej rośliny.

EN

Soluble carbohydrates, particularly oligosaccharides, can take part in defense responses preventing and restricting fungal pathogen invasion. Morphological changes were observed and β-glucosidase activity was studied in yellow lupin embryo-axes infected and uninfected with F. oxysporum and cultured for 24 lto 96 hours under conditions of a varying carbohydrate supply. The first disease, symptoms - necrotic pathological changes were observed 48 hours after the .inoculation. A higher intensity of the disease changes as well as growth restriction Cle found in 72- and 96-h embryo axes growing under carbohydrate deficiency. The activity of ậ-glucosidase increased during 24 - 96 hours after inoculation. An especially high increase of the activity was noted in 72- and 96-h embryo axes cultured under carbohydrate deficiency. We suggest that sugars are involved in mechanisms of yellow lupin embryo axis tissues resistance, since they constitute source of precursors for the synthesis of antimicrobial factors of plant defense response.

Słowa kluczowe

PL

metabolizm roslin; weglowodany; porazenie roslin; kielkowanie; interakcja patogen-roslina; nasiona; reakcje obronne; infekcja grzybowa; infekcje osi zarodkowych; Fusarium oxysporum f.sp.lupini; grzyby chorobotworcze; lubin zolty

EN

plant metabolism; carbohydrate; plant infestation; germination; plant-pathogen interaction; seed; defense reaction; fungal infection; embryonic axis; plant infection; Fusarium oxysporum f.sp.lupini; pathogenic fungi; yellow lupin

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2002
• Tom: 55
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.247-254,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Morkunas I

• Akademia Rolnicza, ul.Wolynska 35, 60-638 Poznan

autor

Kozlowska M.

autor

Ratajczak W.

Bibliografia

• Brouquisse R., James F., Raymond P., Pradet A., 1991. Study of glucose starvation in excised maize root tips. Plant Physiol. 96: 619-626.
• Coock R.J., Papendiek R.I., 1978. Role of water potential in microbial growth and development of plant disease with special reference to postharvest pathology. Hortscience 13: 559-564.
• Couee I., Jan M., Carde J.-P., Brouquisse R., Raymond P., Pradet A., 1992. Effects of glucose starvation on mitochondrial subpopulations in the meristematic and submeristematic regions of maize root. Plant Physiol. 100: 1891-1900.
• Davies P.J., 1995. The plant hormone concept: Concentration, sensitivity and transport. In Plant Hormones, P.J. Davies, ed (Dordrecht, The Netherlands: Kulwer Academic Publishers), pp. 13-38.
• Dijkwel P.P., Huijser C.,Weisbeek P.J., Chua N.-H., Smeekens S.C.M., 1997. Sucrose controlof phytochrome A signaling in Arabidopsis. Plant Cell 9: 583-595.
• Edreva A., Sotirova V., Georgieva I.D., Stoimeno va E., Rodeva R., Bogatzevska N., 2000. Differential expression of â-glucosidase in tomato - stress stimuli systems. Acta Physiol. Plant. 22 (3): 274-277.
• Engström K., Strömberg A., 1996. Changes in sugar content during induction of systemic acquired resistance to late blight caused by Phytophthora infestans ( Mont.) de Bary in potato. J. Phytopathology 144: 33-36.
• Farrar J.F., 1989. Fluxes and turnover of sucrose and fructans in healthy and diseased plants. Journal of Plant Physiol. 134: 137-140.
• Grzesiuk S., Koczowska I., Górecki R.J., 1999. Fizjologiczne podstawy odporności roślin na choroby. Wyd. ART Olsztyn.
• Herbers K., Meuwley P., Frommer W.B., Metraux J.-P., Sonnewald U., 1996. Systemie acquired resistance mediated by ecotopic expression of invertase: Possible hexose sensing in the secretory pathway. The Plant Cell 8: 793-803.
• Hohl H.R., 1991. Nutrition. In: D.S. Ingram and P.H. Williams (eds), Advances in Plant Pathology, pp. 53-84, Academic Press, London.
• Isaac S., 1992. Effects of pathogenic fungal invasion on host plant physiology. In: Fungal Plant Interaction. Pp. 208-265, Chapman & Hall, London.
• James F., Brouquisse R., Pradet A., Raymond P., 1993. Changes in proteolytic activities in glucose-starved maize root tips: regulation by sugars. Plant Physiol. Biochem. 31: 845-856.
• Koch K.E., 1996. Carbohydrate-modulated gene expression in plants. Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 47: 509-540.
• Kozłowska M., 1993. Activity of ß-D-glucosidase and syringaldazine oxidase and susceptibility of red raspberry canes to Didymella applanata ( Niessl) Sacc.. Phytopathol. Polonica 6 (XVIII): 7-12.
• Nichols E.J., Beckman J.M., Hadwiger L.A., 1980. Glycosidic enzyme activity in pea tissue and pea-Fusarium solani interaction. Plant Physiol. 66: 199-204.
• Perata P., Matsukura Ch., Vernieri P., Yamaguchi J., 1997. Sugar repression of a gibberellin- dependent signaling pathway in barley embryos. The Plant Cell 9: 2197-2208.
• Sharon N., 1995. Glycans of glycoconjugates as modulatory and recognition molecules. Progress in Biotechnology. Eds. Petersen S.P., Svensson B., Pedersen S. Elsevier Science BY. Amsterdam 10: 1-13.
• Smeekens S., 2000. Sugar-induced signal transduction in plants. Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 51:49-81.
• Tamas L., Fric F., 1995. Activity of hydrolytic enzymes in barley leaves infected with powdery mildew. Biologia 50 (1): 85-92.
• Thomas B.R., Terashima M., Katoh S., Stoltz T., Rodriquez R.L., 1995. Metabolic regulation of source-sink relations in cereal seedling. In: Carbon Partitioning and Source-Sink Interactions in Plants, M. A. Madore and W. J. Lucas, eds (Rockville, MD: American Society of Plant Physiologists), pp. 78-90.
• Yu S.M., 1999. Cellular and genetic responses of plants to sugar starvation. Plant Physiol. 121: 687-693.