Action de quelques composés phénoliques sur la tubérisation de la Pomme de terre

Résumé

Des acides-phénols du groupe cinnamique (C6–C3) (acides caféique, férulique, p-coumarique) et l'acide chlorogénique (ester quinique de l'acide caféique) provoquent, soit sur des germes cultivésin vitro, soit sur des boutures, une avance de la tubérisation par rapport aux témoins. On a observé des interactions entre l'action de ces composés et celle de l'acide gibbérellique. Cette interaction semble dépendre uniquement de la concentration de la gibbérelline. Quand la concentration de l'acide gibbérellique est élevée, les composés phénoliques renforcent son action retardatrice; quand cette concentration diminue, les mêmes composés l'antagonisent partiellement, mais lorsque la concentration de l'acide gibbérellique descend au-dessous d'un certain niveau, les composés phénoliques renforcent l'action stimulante qu'il semble exercer à ce moment-là sur la tubérisation.

Summary

The purpose of the work was to study the action of certain phenolic compounds, e.g. derivatives of cinnamic acid (C6–C3), on the tuberisation mechanism of the potato plant. These substances were tested alone and in combination with gibberellic acid on tissue cultures of shoot pieces from sprouting tubers of the varietyBintje (elite class). Parallel experiments were carried out using shoot cuttings as described by Gregory (Tables 4 and 5). Such diverse phenolic derivatives of cinnamic acid as caffeic, ferulic and L-coumaric acids and the quinic ester of caffeic acid (chlorogenic acid) promoted precocious tuberisation as compared with the controls, both in tissue cultures and in cuttings, despite their stimulation of root production in the shoot pieces culturedin vitro. No absolute antagonism between these compounds and gibberellic acid was noted (Tables 1, 2 and 6). The observed interaction appeared to be dependent mainly on the concentration of gibberellic acid. When, in tissue culture, the concentration of gibberellic acid was kept at a high level, the phenolic compounds apparently acted synergistically, accentuating the retardant effect of the plant hormone on tuberisation (Table 3). When, however, the concentration of gibberellic acid was decreased to a critical level, the phenolic compounds, the natural concentration of which rose, partially antagonised the retardant effect of the gibberellin. The compounds did not behave as true antigibberellins, for no absolute antagonism by competition at equimolecular level was observed. Finally, when the concentration of gibberellin at the growing point fell below a critical level, the phenolic compounds accentuated the stimulation then exercised by the phytohormone on tuberisation. Briefly, some phenolic compounds, like some phenolic acids, appear to participate in the control of the tuber formation mechanism when at a given level of concentration relative to that of the naturally occurring gibberellins.

Zusammenfassung

In der vorliegenden Arbeit sollte die Wirkung einiger phenolischer Verbindungen, vornehmlich aber einiger Zimtsäurederivate (C6–C3), auf den Mechanismus der Kartoffelknollenbildung sowie auch die Möglichkeit einer Zusammenwirkung dieser Stoffe mit Gibberellinsäure untersucht werden. Angewandt wurde die Technik der Kulturin vitro der Knollensprossfragmente der SorteBintje (Elite). Ergänzende Versuche wurden mit von Gregory empfohlener Stecklingstechnik durchgeführt (Tabellen 4 und 5). Verschiedene Phenolsäuren der Zimtsäuregruppe (acidum cafeicum), acidum ferulicum, acidum L-cumaricum) sowie der Chininester der Kaffeesäure (Chlorogensäure) bewirken, ungeachtet der fördernden Wirkung, die sie auf die Wurzelgenese ausüben, sowohlin vitro wie auch an Stecklingen im Vergleich zur Wirtspflanze eine frühzeitige Knollenbildung. Es wurden keine unbedingt antagonistischen Erscheinungen zwischen der Wirkung dieser Verbindungen und der Gibberellinsäure beobachtet. Die beobachteten Zwischenwirkungen sind scheinbar hauptsächlich von der Gibberellinkonzentration abhängig (Tabellen 1, 2 und 6). Wenn die Gibberellinsäurekonzentration in Kulturenin vitro hoch ist oder hochgehalten wird, verstärken die phenolischen Verbindungen, vermutlich durch ein synergetisches Phänomen, die verzögernde Wirkung, welche die Phytohormone auf die Knollenbildung ausüben. Wenn aber die Gibberellinkonzentration durch Dosen oder durch eine einzige Gabe (Stecklingstechnik) auf ein gewisses Minimum herabsinkt, dann widersetzen sich die phenolischen Verbindungen, deren natürliche Konzentration gestiegen ist, teilweise der verzögernden Wirkung der Gibberelline (Tabelle 3). Die erwähnten Verbindungen scheinen nicht als echte Antigibberelline zu wirken, da keine absoluten antagonistischen Konkurrenzerscheinungen auf äquimolekularem Niveau zu beobachten sind. Schliesslich, wenn die Gibberellinkonzentration nach kurzen Behandlungen (Eintauchungen) der Fragmente, diein vitro kultiviert werden sollen, in den Knospen unter ein gewissen Minimum herabsinkt, dann verstärken die phenolischen Verbindungen die stimulierende Wirkung, welche nun die Phytohormone auf die Knollenbildung ausüben. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass gewisse phenolische Verbindungen, wie z.B. Phenolsäuren, anscheinend an der Knotrolle des Knollenbildungsmechanismus teilnehmen, aber nur in Bezug auf die Konzentration eines oder mehrerer, in einem gegebenen Zeitpunkt von der Pflanze synthetisierten Gibberelline.