Biochemical changes during the development of cork spot of apples

Abstract

Biochemical changes occurring during the development of cork spot of ‘York Imperial’ were investigated. At the first visible sign of the disorder, the rate of ethylene production increases in the affected tissue. Respiration also increases, acetate being the major respiratory substrate rather than glucose. Protein synthesis, pectin synthesis, and the movement of inorganic ions into the tissue follow. During the time the chemical changes are taking place in the tissue, abnormal cell division is initiated, packing the newly-formed cells into the intercellular spaces. At the final stage of development, the tissue becomes brown and appears as a firm brown spot in the flesh of the apple. Cork spot is somewhat different from bitter pit in that the spots appear early in the season, the affected tissue is deeper in the flesh, and firmer. The chemical changes discovered so far in both disorders, however, appear to be similar. We consider the abnormal chemical changes that occur in both disorders to be common to diseases and injuries and not specific for either cork spot or bitter pit.

Resume

Quelques changements biochimiques se produisant pendant le développement du ‘cork spot’ chez la ‘York Imperial’ ont été étudiés.

Au premier signe visible de désordre, la vitesse de production d'éthylène augmente dans le tissu atteint. La respiration augmente également; l'acétate devient le substrat principal de la respiration, plutôt que le glucose. Une synthèse de protéines, de pectine, ainsi que des déplacements d'ions inorganiques dans le tissu se produisent ensuite.

Pendant que les changements biochimiques ont lieu, une division cellulaire anormale est initiée, et les cellules nouvellement formées s'accumulent dans les espaces intercellulaires.

Au stade final de développement, le tissu devient brun et apparaît comme une tache brune et ferme, dans la chair de la pomme. Le ‘cork spot’ diffère quelque peu du ‘bitter pit’ par le fait que les taches apparaissent tôt dans la saison, le tissu malade étant localisé plus profondément dans la chair, et plus ferme. Les modifications chimiques trouvées dans les deux maladies paraissent cependant être similaires. Nous considérons ces changements chimiques comme propres aux maladies et blessures en général et comme non spécifiques, ni du ‘cork spot’, ni du ‘bitter pit’ en particulier.

Zusammenfassung

Die Untersuchungen erstreckten sich auf biochemische Veränderungen, die während der Entwicklung von ‘cork spot’ bei Äpfeln der Sorte ‘York Imperial’ auftreten. Beim ersten sichtbaren Anzeichen der Störung steigt die Rate der Äthylenbildung im befallenen Gewebe an. Auch die Atmung nimmt zu, wobei Acetat das grössere Atmungsprodukt darstellt als Glucose. Protein- und Pektin-Synthese sowie Bewegung anorganischer Ionen in das Gewebe folgen. Während der Zeit chemischer Veränderungen im Gewebe beginnt eine abnorme Zellteilung, indem die neugebildeten Zellen in die interzellularen Zwischenräume eingebaut werden. Im Endstadium der Entwicklung wird das Gewebe braun und erscheint als fester Fleck im Fleisch des Apfels. ‘Cork spot’ unterscheidet sich etwas von der Stippigkeit dadurch, dass die Flecken früher in der Saison erscheinen, sich die befallenen Gewebe tiefer im Fleisch befinden und fester sind. Die chemischen Veränderungen beider Störungen scheinen sich — soweit sie bekannt sind — zu ähneln. Wir glauben, dass die chemischen Veränderungen, die bei beiden Störungen auftreten, allgemein für Krankheiten und Verletzungen zutreffen und nicht entweder für Stippigkeit oder ‘cork spot’ spezifisch sind.