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Archiv für Mikrobiologie

, Volume 83, Issue 1, pp 1–16 | Cite as

Untersuchungen über den Glucosestoffwechsel keimender Uredosporen von Puccinia graminis var. tritici

  • A. Burger
  • A. Prinzing
  • H. J. Reisener
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Zusammenfassung

14C-Glucose wurde an Uredosporen von Puccinia graminis appliziert, und es wurde die Aufnahme der Glucose durch die Sporen und die Inkorporation des Glucosekohlenstoffs in das Sporenmaterial untersucht. Das Studium der Abhängigkeit der Glucoseaufnahme von der Konzentration im Medium ergab: Bei höheren Glucosekonzentrationen werden größere Glucosemengen aufgenommen. Die bei einer Konzentration von 5×10-2 mol aufgenommene Glucose reicht aus, um den gesamten Kohlenhydratbedarf für die Bildung der Keimschlauchwände zu decken. Die Glucoseaufnahme nimmt im Verlauf der Inkubationszeit zu. Die aufgenommene Glucose wird nur in geringem Umfang veratmet. Sie wird statt dessen bevorzugt zur Synthese von in 40% igem Äthanol unlöslichen Verbindungen verwendet.

Weiterhin wurden die Stoffwechselwege verfolgt, auf denen Glucose umgesetzt wird. Wir untersuchten, in welche Verbindungen des Sporenmaterials Glucose-kohlenstoff eingebaut wird. Der größte Teil der löslichen 14C-Aktivität fand sich in der Fraktion der Kohlenhydrate und der freien Aminosäuren. Mannit, Arabit und Glycerin hatten die höchsten spezifischen Aktivitäten. Unter den freien Aminosäuren zeigten Alanin, Tyrosin und Glutaminsäure relativ hohe spezifische 14C-Aktivität. Hieraus kann man folgern, daß Glucose sowohl über den PPC wie über den EMP und TCA-Cyclus umgesetzt wird. Es wurde festgestellt, in welchem Ausmaß die aufgenommene Glucose zur Synthese der Keimschlauchwand verwendet wird. Eine Analyse der Keimschlauchwände ergab: Fast 90% des inkorporierten 14C fand sich in den unlöslichen Verbindungen der Keimschlauchwände. Während der Inkubation gelangte keine 14C-Aktivität in das Material der Sporenwände.

Investigation of glucose metabolism in germinating uredospores of Puccinia graminis var. tritici

Summary

Uredospores of Puccinia graminis were incubated in a medium containing 14C-glucose. The uptake of glucose by the spores and the incorporation of glucose carbon into the spore material was investigated. With higher glucose concentrations in the medium larger amounts of glucose were taken up by the spores. At a concentration of 5×10-2 mol the glucose withdrawn from the medium is sufficient to supply all carbohydrate material necessary for the synthesis of germ tube walls. The glucose taken up increased during the incubation time and was respired only to a small extent. It was used predominantly for the synthesis of compounds insoluble in 40% ethanol.

Fractionation of the soluble 14C-activity showed that most of it had been incorporated into carbohydrates and free amino acids. Mannitol, arabitol and glycerol had higher specific activities than all other compounds. The amino acids alanine, tyrosine and glutamic acid showed relatively high 14C incorporation. The labelling pattern is in agreement with the view that glucose is metabolized via the pentose phosphate pathway as well as the Embden-Meyerhof pathway and the tricarboxylic acid cycle.

However, only 12% of the 14C incorporated could be accounted for by soluble products. An analysis of the germ tube wall revealed that it contained the bulk of the incorporated 14C-activity. Most of the activity was found in the carbohydrate constitutents of the germ tube wall, namely glucose, mannose, galactose and glucosamine. This indicates that the glucose taken up from the medium by the spores is predominantly used for the synthesis of the germ tube wall. The spore wall material did not contain 14C.

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Copyright information

© Springer-Verlag 1972

Authors and Affiliations

  • A. Burger
    • 1
  • A. Prinzing
    • 1
  • H. J. Reisener
    • 1
    • 2
  1. 1.Lehrstuhl für Biochemie der PflanzenBiologisches Institut II der Universität FreiburgFreiburgDeutschland
  2. 2.Arbeitsgruppe “Biochemische Phytopathologie”Ruhr-Universität BochumBochum-QuerenburgDeutschland

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