Indukowane chłodem zmiany w poziomie kwasu salicylowego, związków fenolowych i węglowodanów u androgenicznych genotypów Festulolium różniących się odpornością na pleśń śniegową

• Autorzy: Pociecha E. , Plazek A. , Waligorski P. , Zwierzykowski Z.

Warianty tytułu

EN

Cold induced changes in the level of salicylic acid, phenolic compounds and carbohydrates in androgenic genotypes of Festulolium differing in their snow mould resistance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było określenie endogennej zawartości kwasu salicylowego u dwóch genotypów Festulolium różniących się odpornością na pleśń śniegową. Zbadano również zawartość związków fenolowych i cukrów rozpuszczalnych w sprzyjających infekcji warunkach chłodu i ciemności. Badania przeprowadzono na dwóch androgenicznych formach Festulolium oznaczonych numerami roboczymi 561 i 621, uzyskanych z odmiany Rakopan [Zwierzykowski i in. 2001]. Zawartość SA mierzono przed pre-hartowaniem (kontrola), po pre-hartowaniu oraz po hartowaniu. Analizy zmian zawartości związków fenolowych i cukrów rozpuszczalnych w liściach i węzłach krzewienia wykonywano przed umieszczeniem roślin w 2oC i ciemności, a następnie kolejno po 1, 2, 3, 4, 5, 6 tygodniach wzrostu w chłodzie i w ciemności. Wykazano, że hartowanie zdecydowanie obniżało zawartość kwasu salicylowego u genotypu odpornego na pleśń śniegową, a zwiększało u genotypu wrażliwego. W rezultacie po hartowaniu obydwa genotypy nie różniły się istotnie w poziomie tego hormonu. Genotyp odporny na pleśń śniegową charakteryzował się większą zawartością związków fenolowych w ciągu pierwszych 4 tygodni chłodu i ciemności. Genotyp odporny na pleśń charakteryzował się mniejszymi wahaniami poziomu cukrów rozpuszczalnych podczas sześciotygodniowego wzrostu w chłodzie i ciemności oraz końcowo większym udziałem ketoz w ogólnej puli cukrów w porównaniu do genotypu wrażliwego. Podsumowując, poziom kwasu salicylowego indukowany hartowaniem nie różnicuje badanych genotypów Festulolium. Poziom SA po procesie hartowania u obu genotypów jest podobny, przy czym u genotypu odpornego jest kilkunastokrotnie niższy, zaś u genotypu wrażliwego trzykrotnie wyższy niż u kontroli.

EN

The aim of the experiment was to investigate the endogenous level of salicylic acid in two Festulolium genotypes differing in snow mould resistance. The content of phenolic compounds and soluble sugars in conditions of cold and darkness favourable to spreading of the infection was also investigated. The presented studies were performed on two androgenic forms of Festulolium marked with the numbers 561 and 562 delivered from the cultivar Rakopan. The content of salicylic acid (SA) was measured before pre-hardening (control) after pre-hardening and after hardening. Analyses of changing of the content of phenolic compound and soluble sugars in leaves and crowns were performed before placing the plants in darkness at 2oC and then after 1, 2, 3, 4, 5 and 6 weeks of growth in cold and darkness. It was demonstrated that hardening clearly decreased the content of salicylic acid in the genotype resistant to snow mould and increased in the susceptible genotype. As a result, after hardening, both genotypes did not differ significantly in that hormone level. The genotype resistant to snow mould was characterized by a higher content of phenolic compounds during the first 4 weeks of cold and darkness. The genotype resistant to snow mould was characterized by smaller variability in the level of soluble sugars during its six week growth in cold and darkness and finally higher share of ketoses in the total sugar pool as compared to the susceptible genotype. Summing up, the level of salicylic acid hardening induced does not differentiate the examined Festulolium genotypes. The SA level after the hardening process in both genotypes is similar, however, in the resistant genotype it is several fold lower and in the susceptible genotype three fold higher than in the control.

Słowa kluczowe

PL

Festulolium; genotyp; linie androgeniczne; odpornosc roslin; odpornosc na choroby; plesn sniegowa; Microdochium nivale; hartowanie roslin; reakcje obronne; procesy biochemiczne; procesy fizjologiczne; akumulacja; kwas salicylowy; weglowodany; zwiazki fenolowe

EN

Festulolium; genotype; androgenic line; plant resistance; disease resistance; snow mould; Microdochium nivale; plant hardening; defense response; biochemical process; physiological process; accumulation; salicylic acid; carbohydrate; phenolic compound

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2010
• Tom: 545
• Opis fizyczny: s.63-72,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Pociecha E.

• Katedra Fizjologii Roślin, Wydział Rolniczo-Ekonomiczny, Uniwersytet Rolniczy im.H.Kołłątaja w Krakowie, ul.Podłużna 3, 30-239 Kraków

autor

Plazek A.

autor

Waligorski P.

autor

Zwierzykowski Z.

Bibliografia

• Campbell M.M., Ellis B.E. 1992. Fungal elicitor-mediated responses in pine cell cultures: cell wall-bound phenolics. Phytochemistry 3: 737-742.
• Dixon R.A., Paiva N.L. 1995. Stress-induced phenylpropanoid metabolism. Plant Cell 7: 1085-1097.
• Gaudet D.A., Laroche A., Puchalski B. 2001. Seeding date alters carbohydrate accumulation in winter wheat. Crop Sci. 41: 728-738.
• Gaudet D.A., Laroche A., Yoshida M. 1999. Low temperature-wheat-fungal interactions: A carbohydrate connection. Physiol. Plant. 106: 437-444.
• Hakulinen J., Sorjonen S., Julkunen-Tiitto R. 1999. Leaf phenolics of three willow clones differing in resistance to Melampsora rust infection. Physiol. Plant. 105: 662-669.
• Kasperowicz A. 1995. Fruktany. Część I. Charakterystyka fruktanów, występowanie i znaczenie w roślinach wyższych. Post. Nauk Rol. 1: 49-56.
• Laroche A., Gaudet D.A., Audy P., Frick M.M., Mullin J. 1997. Induction of freezing tolerance and snow mould resistance in winter wheat: biochemical and molecular perspectives. Proc. Int. Symp. Cereal Adapt. to Low Temp. Stress Martonvásár, Hungary, June 2-4.
• Mauch-Mani B., Mauch F. 2005. The role of abscisic acid in plant pathogen interactions. Current Opinion in Plant Biology 8: 409-414.
• Peltonen S., Mannonen L., Karjalainen R. 1997. Elicitor-induced changes of phenylalanine ammonia-lyase activity in barley cell suspension cultures. Plant Cell 50: 185-193.
• Pociecha E., Płażek A., Janowiak F., Zwierzykowski Z. 2009a. ABA level, proline and phenolic concentration, and PAL activity induced during cold acclimation in androgenic Festulolium forms with contrasting resistance to frost and pink snow mould (Microdochium nivale). Physiol. Molec. Plant Pathol. 73: 126-132. doi: 10.1016/j.pmpp.2009.03.005
• Pociecha E., Płażek A., Janowiak F., Waligórski P., Zwierzykowski Z. 2009b. Changes in abscisic acid, salicylic acid and phenylpropanoid concentrations during cold acclimation of androgenic forms of festulolium (Festuca pratensis × Lolium multiflorum) in relation to resistance to pink snow mould (Microdochium nivale). Plant Breeding 128: 397-403. doi: 10.1111/j.1439-0523.2009.01664.
• Pontis HG. 1989. Fructans and cold stress. J. Plant Physiol. 134: 148-150.
• Prończuk M., Prończuk S. 1987. Przydatność „metody chłodniowej” w ocenie odporności życicy trwałej na Fusarium nivale (Fr) Ces. Biul. IHAR: 162: 27-32.
• Scott I.M., Clarke S.M., Wood J.E., Mur L.AJ. 2004. Salicylate accumulation inhibits growth at chilling temperature in Arabidopsis. Plant Physiol. 135: 1040-1049.
• Singelton V.S., Rossi J.A. Jr. 1965. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagent. Amer. J. Enol. Viticult. 16: 144-157.
• Southgate D.A.T. 1991. Determination of Food Carbohydrates. 2nd ed. London and New York Elselvier Applied Science.
• Zagrodzki S., Niedzielski Z., Maro M. 1969. Spektrokolorymetryczne oznaczanie cukrów w koncentratach soków owocowych. Przemysł Spoż. Tom XXIII: 4-6.
• Zwierzykowski Z. Ponitka A. Ślusarkiewicz-Jarzina A. Zwierzykowska E. Leśniewska-Bocianowska A. 2001. Androgenesis in amphidiploid F1 hybrids and cultivars of Festulolium. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 474: 47-54.