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Potato Research

, Volume 27, Issue 2, pp 131–143 | Cite as

The effect of wound healing and of certain chemicals on electrolyte release from discs of potato by enzymes ofErwinia carotovora

  • Lojkowska E. 
  • J. Lewosz
Article

Keywords

Wound Healing ofErwinia Carotovora Electrolyte Release 
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Zusammenfassung

Unter mehreren Enzymen, die durchErwinia-Spezies gebildet werden, scheint Polygalakturonsäure-Transeliminase die wichtigste Ursache von Kartoffelknollen-Mazeration und Zelltod zu sein. Rapide ansteigende elektrolytische Verluste beschleunigen den Zelltod durchErwinia-Enzyme. Der Grad der Wundheilung könnte durch konduktometrische Messungen des elektrolytischen Effluxes aus frischen und gealterten Kartoffelknollen geschätzt werden. Vorheriges Altern der Scheiben war notwendig, um die Wundheilreaktion auszulösen.

Scheiben von 1 mm Dicke und 8 mm Durchmesser wurden 24 Stunden lang bei Raumtemperatur in Feuchtkammern gealtert. Frische und gealterte Scheiben wurden 2 Stunden lang bei 30°C mitErwinia-Enzymen oder mit Hitze-inaktivierten Enzymen inkubiert; die Leitfähigkeit der Inkubationsmedien wurde gemessen (Tab. 1). Im ersteren Falle ging der Elektrolyt-Efflux auf enzymatische Faktoren (Beschädigung oder osmotischer Effekt) und EnzymaktivitätenA+E) zurück, im letzteren Fall war die elektrolytische Durchlässigkeit ausschliesslich durch nicht-enzymatische Faktoren (A) verursacht. Aus dem Unterschied zwischen diesen beiden Grössen konnte der Einfluss der Enzyme auf das Gewebe geschätzt werden. Das Ausmass des in beiden Fällen verursachten Gewebeabbaues wurde durch Einsetzung der Leitfähigkeit als 100% bei der gleichen Probe, die vorher inkubiert und vollständig mit Mörser und Pistill zerrieben worden war, kalkuliert.

Eine fast lineare Beziehung ergab sich zwischen dem Ausmass der Gewebedestruktion und der elektrolytischen Leitfähigkeit im Inkubationsmedium (Abb. 1), wenn 10 Scheiben (ca 1 g Gewebe) in 10 ml Enzymlösung in Tris-Glycin-Puffer 5 mmol/l, pH 8,3, inkubiert wurden. Nicht mehr als 10 Knollen waren für gute Reproduzierbarkeit erforderlich (Tab. 2). Den zeitlichen Ablauf des Elektrolytschwundes bei Messung nach Beschädigung (A) und des elektrolytischen Effluxes durch Enzym (E) zeigt Abb. 2. Die enzymatische Zersetzung frischer Scheiben schwankte bei den geprüften Sorten von 39,4% bis 63,1% (Tab. 3). Altern der Scheiben im Dunkeln bei Raumtemperatur ergab einen Rückgang der enzymatischen Degradierung. Licht stimulierte einen Anstieg der Resistenz des Gewebes gegenErwinia-Enzyme, obwohl sich zwischen den Sorten grosse Unterschiede ergaben (Tab. 3).

Infiltration der Scheiben mit einigen Verbindungen, bei denen eine Beteiligung an der Wundheilung vermutet wird, verursachte unterschiedliche Reaktionen bei zwei untersuchten Sorten (Tab. 4). Einige phenolische Säuren induzierten einen nicht-enzymatisch bedingten Elektrolyt-Schwund. Phenylalanin, das Substrat für Phenylalanin-Ammonium-Lyase, erhöhte die Wundheilungsrate stark bei ‘Robusta’, hatte jedoch keinen Einfluss bei ‘Heideperle’; Chlorogensäure ergab umgekehrte Effekte.

Der Diäthyl-Dithiocarbamate und Reduktion der Äthylen-Konzentration verminderte die Wundheilungsreaktion. Letztgenannte Verbindung könnte die Lignifizierung des Gewebes durch Hemmung der Polyphenoloxydase oder durch Verhinderung der Bildung von Fettsäureketten, deren Verlängerung für Ausgangsverbindungen für die Suberin- und Kutinsynthese nötig ist, beeinflussen.

Die Messung des elektrolytischen Verlustes durchErwinia-Enzyme in frischen und gealterten Scheiben kann als Methode für eine schnelle Evaluierung der Wundheilungsreaktion in Knollen verschiedener Sorten verwendet werden, ebenso für das Studium des Einflusses metabolisch aktiver Substanzen oder physikalischer Faktoren auf diesen Prozess.

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Copyright information

© Kluwer Academic Publishers 1984

Authors and Affiliations

  • Lojkowska E. 
  • J. Lewosz

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