PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Czasopismo

2015 | 68 | 2 |

Tytuł artykułu

Nectar defense and hydrogen peroxide in floral nectar of Cucurbita pepo

Treść / Zawartość

Warianty tytułu

PL
Mechanizm obronny oraz nadtlenek wodoru w nektarze kwiatowym Cucurbita pepo

Języki publikacji

EN

Abstrakty

EN
This study was carried out to investigate some similarities between the nectaries of Nicotiana sp. and Cucurbita pepo, such as starch accumulation in the nectary parenchyma, changes in nectary color during maturation, and the production of a large quantity of sucrose-dominant nectar. The concentration of hydrogen peroxide in C. pepo floral nectar was determined in order to verify the presence of a defense mechanism similar to that found in Nicotiana sp. which protects nectar from yeast and bacteria proliferation. We also tested the eventual accumulation of antioxidants in the nectary of C. pepo as a protection against oxidative stress caused by hydrogen peroxide. The level of hydrogen peroxide found in the floral nectar of C. pepo was much lower than that found in Nicotiana sp. and the male flowers of Cucurbita had a higher concentration than the female flowers. The low oxidative stress induced by this level of hydrogen peroxide caused the accumulation of a low amount of lutein inside the plastoglobules which were contained in amyloplasts. Plastids of the C. pepo nectary are specialized in the accumulation of starch rather than antioxidants.
PL
Przedstawiona praca miała na celu zbadanie niektórych podobieństw pomiędzy nektarnikami Nicotiana sp. i Cucurbita pepo, takich jak gromadzenie skrobi w parenchymie nektarnika, zmiany w kolorze nektarnika w trakcie dojrzewania oraz wytwarzanie dużej ilości nektaru z sacharozą jako cukrem dominującym. Określono stężenie nadtlenku wodoru w nektarze kwiatowym C. pepo w celu sprawdzenia obecności mechanizmu obronnego podobnego do mechanizmu stwierdzonego u Nicotiana sp., który chroni nektar przed rozmnażaniem się drożdży i bakterii. Zbadaliśmy także akumulację przeciwutleniaczy w nektarniku C. pepo jako ochronę przeciwko stresowi oksydacyjnemu spowodowanemu przez nadtlenek wodoru. Poziom nadtlenku wodoru stwierdzony w nektarze kwiatowym C. pepo był o wiele niższy niż u Nicotiana sp., a kwiaty męskie Cucurbita wykazywały wyższe stężenie tego związku niż kwiaty żeńskie. Niewielki stres oksydacyjny wywołany przez ten poziom nadtlenku wodoru powodował gromadzenie się niewielkiej ilości luteiny wewnątrz plastoglobuli, które znajdowały się w amyloplastach. Plastydy nektarnika C. pepo są wyspecjalizowane raczej w gromadzeniu skrobi niż przeciwutleniaczy.

Słowa kluczowe

Wydawca

-

Czasopismo

Rocznik

Tom

68

Numer

2

Opis fizyczny

p.187-193,fig.,ref.

Twórcy

autor
  • Department of Life Sciences, University of Siena, Via P.A. Mattioli 4, 53100 Siena, Italy
autor
  • Department of Life Sciences, University of Siena, Via P.A. Mattioli 4, 53100 Siena, Italy
autor
  • Department of Life Sciences, University of Siena, Via P.A. Mattioli 4, 53100 Siena, Italy

Bibliografia

  • 1.Pacini E, Viegi L, Franchi GG. Types, evolution and significance of plant-animal interactions. Rendiconti Lincei. 2008;19:75-101. http:// dx.doi.org/10.1007/s12210-008-0005-9
  • 2.Faegri K, van der Pjil L. The principles of pollination ecology. 3rd ed. Oxford: Pergamon Press; 1979.
  • 3.Heil M, 2008. Indirect defense-via tritrophic interactions. New Phytol. 2008;78:41-61. http://dx.doi.org/10.1111/j.1469-8137.2007.02330.x
  • 4.Herrera CM, de Vega C, Canto A, Pozo MI. Yeasts in floral nectar: a quantitative survey. Ann Bot. 2009;103:1415-1423. http://dx.doi. org/10.1093/aob/mcp026
  • 5.Canto A, Herrera CM, Garcia IM, Pérez R, Vaz M. Intraplant variation in nectar traits in Helleborus foetidus (Ranunculaceae) as related to floral phase, environmental conditions and pollinator exposure. Flora. 2011;206:668-675. http://dx.doi.org/10.1016/j.flora.2011.02.003
  • 6.Baker HG, Baker I. Chemical constituents of nectar in relation to pollination mechanism and phylogeny. In: Nitecki MH, editor. Biochemical aspects of evolutionary biology. Chicago, IL: University of Chicago Press; 1982. p. 131-171.
  • 7.Raguso RA. Why are some floral nectar scented? Ecology. 2004;85:1486-1494. http://dx.doi.org/10.1890/03-0410
  • 8.Nepi M, Bini L, Puglia M, Cai G. Xylan degrading enzymes in male and female flower nectar of Cucurbita pepo. Ann Bot. 2011;108:521-527. http://dx.doi.org/10.1093/aob/mcr165
  • 9.Carter C, Graham R, Thornburg RW. Nectarin I is a novel, soluble germin-like protein expressed in the nectar of Nicotiana sp. Plant Mol Biol. 1999;41:201-216. http://dx.doi.org/10.1023/A:1006363508648
  • 10.Carter C, Healy R, O'Tool NM, Naqvi SM, Ren G, Park S, et al. Tobacco nectaries express a novel NADPH oxidase implicated in the defense of floral reproductive tissues against microorganism. Plant Physiol. 2007;143:389-399. http://dx.doi.org/10.1104/pp.106.089326
  • 11.Carter C, Thornburg RW. Tobacco Nectarin I: purification and characterization as a germin-like, manganese superoxide dismutase implicated in the defense of floral reproductive tissues. J Biol Chem. 2000;275:36726-36733. http://dx.doi.org/10.1074/jbc.M006461200
  • 12.Carter C, Thornburg RW. Is the nectar redox cycle a floral defense against microbial attack? Trends Plant Sci. 2004;9:320-324. http:// dx.doi.org/10.1016/j.tplants.2004.05.008
  • 13.Horner HT, Healy RA, Ren G, Klyne A, Seames C, Thornburg RW. Amyloplast to chromoplast conversion in developing ornamental tobacco floral nectaries provides sugar for nectar and antioxidants for protection. Am J Bot. 2007;94:12-24. http://dx.doi.org/10.3732/ ajb.94.1.12
  • 14.Nepi M, Ciampolini F, Pacini E. Development of Cucurbita pepo nectaries of male flowers. Ann Bot. 1996;78:95-104. http://dx.doi. org/10.1006/anbo.1996.0100
  • 15.Nepi M, Guarnieri M, Pacini E. Nectar secretion, reabsorption, and sugar composition in male and female flowers of Cucurbita pepo. Int J Plant Sci. 2001;162:353-358. http://dx.doi.org/10.1086/319581
  • 16.Dmitruk M. Flowering biology, nectar production and insect visits in Cucurbita pepo L. flowers. Acta Agrobot. 2006;59:183-197. http:// dx.doi.org/10.5586/aa.2006.019
  • 17.Nepi M, Pacini E. Pollination, pollen viability and pistil receptivity in Cucurbita pepo. Ann Bot. 1993;72:527-536. http://dx.doi.org/10.1006/ anbo.1993.1141
  • 18.Dmitruk M, Weryszko-Chmielewska E. The morphology and ul-trastructure of the nectaries of marrow (Cucurbita pepo L. convar. giromontiina). Acta Agrobot. 2013;66:11-22. http://dx.doi.org/10.5586/ aa.2013.033
  • 19.Whitacker TW, Bemis WP. Cucurbits: Cucumis, Citrullus, Cucurbita, Lagenaria (Cucurbitaceae). In: Simmonds NW, editor. Evolution of crop plants. London: Longman; 1976. p. 243-257.
  • 20.Bleau G, Gaisson C, Brunette I. Measurement of hydrogen peroxide in biological samples containing high levels of ascorbic acid. Anal Biochem. 1998;263:13-17. http://dx.doi.org/10.1006/abio.1998.2801
  • 21.Gay CA, Gebicki J, 2002. Perchloric acid enhances sensitivity and reproducibility of the ferric-xylenol orange peroxide assays. Anal Biochem. 2002;304:42-46. http://dx.doi.org/10.1006/abio.2001.5566
  • 22.Suzuki R, Takahashi M, Furuya K, Ishimaru T. Simplified technique for the rapid determination of Phytoplankton pigments by reverse-phase High-Performance-Chromatography. J Oceanogr. 1993;49:571-580. http://dx.doi.org/10.1007/BF02237463
  • 23.Herrera CM, Garcia IM, Pérez R. Invisible floral larcenies: microbial communities degrade floral nectar of bumble bee-pollinated plants. Ecology. 2008;89:2369-2376. http://dx.doi.org/10.1890/08-0241.1
  • 24.Sasu MA, Seidl-Adams I, Wall K, Winsor JA, Stephenson AG. Floral transmission of Erwinia tracheiphila by cucumber beetles in a wild Cucurbita pepo. Environ Entomol. 2010;39:140-148. http://dx.doi. org/10.1603/EN09190
  • 25.Nepi M. Nectar: plant interface for complex interaction with biotic environment. In: Ramawat KG, Mérillon JM, Shivanna KR, editors. Reproductive biology of plants. Boca Raton, FL: CRC Press; 2014. p. 268-283. http://dx.doi.org/10.1201/b16535-13
  • 26.Nicolson SW, Thornburg RW. Nectar chemistry. In: Nicolson SW, Nepi M, Pacini E, editors. Nectaries and nectar. Dordrecht: Springer; 2007. p. 215-264. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4020-5937-7
  • 27.Prince RC, Gunson DE. Superoxide production in neutrophils. Trends Biochem Sci. 1987;12:86-87. http://dx.doi. org/10.1016/0968-0004(87)90041-7
  • 28.Vannette RL, Gauthier MPL, Fukami T. Nectar bacteria, but not yeast, weaken a plant-pollinator mutualism. Proc R Soc B. 2013;280:20122601. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2012.2601
  • 29.Pozo MI, Lachance MA, Herrera CM. Nectar yeasts of two southern Spanish plants: the roles of immigration and physiological traits in community assembly. FEMS Microbiol Ecol. 2012;80:281-293. http:// dx.doi.org/10.1111/j.1574-6941.2011.01286.x

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikatory

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.agro-ce62f1ae-fa62-4253-8024-30f2755fa16a
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.