Métabolisme glucidique de la racine de carotte cultivée (variété Nantaise demi-longue) au cours du cycle végétatif de la plante

Abstract

Tuberisation of the carrot root is accompanied by a regular accumulation of soluble carbohydrates, greater in the case of saccharose than for glucose and fructose, so that very soon the reserve is principally disaccharide in nature. At first there is also slight formation of starch but it generally disappears by the end of autumn.

The role of the tissues of the carrot root does not seem to be merely that of accumulating sugars provided by the leaves, but also of taking part to a certain degree in the synthesis of the saccharose that they contain. The formation of starch appears to be related to the osmotic pressure of the cells which rises with the increase of sugars.

The “ripening” of carrots is not a well-defined physiological phenomenon. It may be regarded as corresponding to the time when the level of soluble sugars attains a constant value, even if the root continues to grow and consequently accumulate a further quantity of sugar.

Development of the tuberous root and accumulation of sugars do not cease under the influence of climatic conditions, but depend on the date of sowing, as if they were limited by an “ageing” of the cells.

Winter normally brings about a break in the development of the roots and a beginning of the utilisation of sugars. However, in plants sown late, the roots continue to grow and accumulate soluble sugars until mid-winter. A part of these sugars results from the hydrolysis of starch, but some are assimilated by the few green leaves that persist.

In spring, vegetation is resumed after rehydration of tissues that were partly dehydrated during the accumulation of sugars. Formation of the flowering stalk is accompanied by the progressive disappearance of all sugars, which does not permit the attribution to any particular sugar of a specific biological role either in the formation of cell constituents or in the release of energy.

It also appears that saccharose is not a merely passive form of reserve sugar, but that it is probably involved in certain reactions as a metabolite independent of the two reducing sugars.

The period of flowering is independent of the time of sowing.

In the tuberous root of the carrot, as in that of the sugar-beet and the rhizome of Jerusalem artichoke, the levels of ash and sugar vary inversely. The phenomenon has no biological significance, as claimed by certain authors, since the high rate of sugar accumulation affects the ratio only in a mathematical sense by reducing the relative percentage of ash.

Zusammenfassung

Die Wurzelbildung der Karotten wird begleitet von einer gleichmäßigen Zunahme löslicher Kohlenhydrate, wobei der Anteil der Saccharose stärker wächst als der der Glukose, so daß die Biose bald die Kohlenhydrat-Hauptreserve ist. Anfangs findet auch eine Bildung von Stärke statt, aber immer in sehr geringer Menge. Die Stärke verschwindet gegen Ende des Herbstes. Die Rolle des Karottengewebes scheint sich nicht nur auf die Anhäufung des durch die Blätter zugeführten Zuckers zu beschränken, sondern es nimmt auch in einem gewissen Maße Anteil an der Synthese der Saccharose, die im Gewebe enthalten ist. Die Bildung der Stärke scheint an die osmotische Spannung der Zelle, die sich immer durch den Beitrag des Zuckers erhöht, gebunden zu sein. Die „Maturation” der Karotte ist kein wohldefiniertes physiologisches Phänomen. Man kann sie als den Zeitpunkt beschreiben, in dem der Gehalt des löslichen Zuckers einen fast konstanten Wert erreicht, auch wenn die Speicherwurzel weiter wächst und dadurch neue Mengen an Kohlenhydraten anhäuft.

Die Entwicklung der Wurzel und die Zunahme des Zuckers hört nicht unter dem Einfluß der klimatischen Bedingungen auf, sondern hängt ab vom Datum der Aussaat, als wäre sie begrenzt durch ein „Älterwerden” der Zellen.

Im Winter stimmt normalerweise das Aufhören der Entwicklung der Wurzeln und der Beginn des Verbrauchs der Kohlenhydrate überein, während bei den Pflanzen, die später ausgesät werden, die Wurzeln noch wachsen und immer noch löslichen Zucker bis zur Mitte dieser Jahreszeit anhäufen. Ein Teil dieses Zuckers entstammt der Stärkehydrolyse, ein anderer bildet sich noch durch die chlorophyllische Assimilation, die in beschränktem Maße mittels einiger lebendig gebliebener Blätter fortdauert. Im Frühling beginnt die Wiederaufnahme des Wachstums mit einer Wiederhydratation der Wurzelgewebe, die während der Anhäufung der Kohlenhydrate teilweise ausgetrocknet waren. Die Bildung des blühenden Stengels wird begleitet von dem fortschreitenden Verschwinden sämtlicher Zucker, ohne daß man jedem eine biologische Rolle zuschreiben kann, sei es in der Bildung der Zellbestandteile oder in der Energieerzeugung. Es scheint auch, daß die Saccharose nicht nur als passive Reserve der reduzierenden Zucker angesehen werden darf, sondern daß sie wahrscheinlich wie ein Stoffwechselprodukt unabhängig von ihren beiden Bestandteilen in bestimmte Reaktionen eingreift.

Die Blütezeit tritt unabhängig vom Zeitpunkt der Aussaat ein.

In der Wurzel der Möhre sowie in der der roten Rübe und im Rhizom des Topinamburs verändern sich die Gehalte von Asche und Zucker umgekehrt. Dieses Phänomen hat keine biologische Bedeutung, wie bestimmte Autoren meinen, denn die starke Anhäufung der Zucker beeinflußt das Zucker-Asche-Verhältnis nur mathematisch gesehen infolge Herabdrücken des Prozentsatzes der Mineralstoffe.