Skip to main content

Increased sensitivity of the respiratory system of plants grown in gibberellic acid toward fluoride

Zvýšená citllvost dýchacího systému rostlin pěstovaných v roztoku kyseliny giborelové vůči fluoridu

Повышенная чувствительность дыхвтельных сисем растений вырайиваемых в растверах гиббереллиновой кислоты по отношению к фториду

Abstract

V souvislosti s dřívějšimi údaji (LuŠtinec a Krektjle 1959, LuŠtinec, Krekule a PokornÁ 1960) o silném inhibičním účinku fluoridu na dychání rostlin pěstovaných v roztoku kyseliny giberelové byl pomocí specificky značené glukosy a respiraČních inhibitorů zjištován vztah krátko- i dlouhodobého pŮsobení kyseliny giberelové k poměru mezi podíly glykolytického a pentosofosfátového odbourání v respiraci listů pŠenice. V souhlase s výsledky Fanga a spol. (1960) byIo zjištěno, že kyselina giberelová v koncentracích 2 až 80 mg/l neovlivńuje během několikahodinového působení na rozřezané listy pšenice poměr radioaktivit14CO2 uvolněného z glukosy-6-14C a -1-14C (C6/C1) ani nemění v koncentraci 10 mg/l stupeń inhibice dýchání fluoridem, monojodacetátem a malonátem a spotřebu kyslíku. Výdej14CO2 z glukosy-l-14C a -6-14C kyselina giberelová snižuje v lineární závislosti na použitých koncentracích. U rostlin pěstovaných v roztoku kyseliny giberelové (10–20 mg/l) se rychleji snižuje poměr C6C1 i absolutní hodnoty radioaktivity během několika dní od vyklíčení, než u rostlin pěstovaných ve vodě. To svědčí o rychlejším zvětšování podílu pentosového cyklu v respiraci pokusných rostlin. Fluorid brzdí při stejném nebo menším obsahu ve tkáni dýchání listů rostlin pěstovaných v roztoku kyseliny giberelové silněji než dýchání rostlin pěstovaných ve vodě, zatimco ûcinek monojodacetátu a malonátu je u stejně starých rostlin (4 dny) obou variant stejný. O možných příčinách tohoto jevu bylo diskutováno.

Summary

  1. 1.

    It was found in agreement with the results of Fang and co-workers (1960) that gibberellic acid in concentrations between 2 and 80 mg./l. does not affect the ratio of radioactivities of14CO2 liberated from glucose-6-14C and -1-14G (C6/C1) when acting for several hours on sliced wheat leaves, and that at a concentration of 10 mg./l. it does not alter the degree of inhibition of respiration due to fluoride, iodoacetate and malonate or the consumption of oxygen. A linear relationship was established between the decrease in14CO2 liberation from glucose-14C and the concentration of gibberellic acid.

  2. 2.

    The C6/C1 ratio as well as the absolute values of radioactivity decrease more rapidly in the course of several days after the germination of plants grown in a solution of gibberellic acid (10–20 mg./l.) than in the water-grown control.

  3. 3.

    Fluoride inhibits the respiration of plants grown in gibberellic acid more than of those grown in water, its tissue concentration being either equal or less in the gibberellic-grown plants; the effect of iodoacetate and malonate is the same with plants of equal age (4 days) in both variants. The possible causes of this phenomenon are discussed.

Abstract

В свнзи с прежними данными (Лунщтинец и срекуле. 1959, Луштинен, срекуле, Нокорна, 1960) о силъном ингибирующем влиннию фтоорида на дыхание растений выращиваемых в растворах гиббереллнновой кислоты при помощи специфически меченой глюкозы и респнрационных ингибиторов устанавливалосъ отношение кратковремснного и долговременного действия гибоереллиновой кислоты на отноншение гликолитического и нентозофосфатного разложения в реснирации листъев ншеницы. В соответствии данным Фанга и сотр. (1960) установлено, что гнбберсллиновая кислота в коннентрациях 2-80 мг/л в течение несколъкочасового действнн на разрезанные листън пиеницы не изменнет отнониение радиоактивностсй14CO2, освобожденного из глюкозы-6-14C и -1-14C (C6/C1), и не изменяет в концентрации 10 мг/л стснснь ингибиции дыхания фторидом, монойодацетатом и малонатом и потребление кислорода. Выдача14CO2 из глюкозы-1-14C и -6-14C гиббсреллиновой кислотой снижается в лннеарной зависимости от иснолъзованных концентраций. У растсний, выращнваемых в раствора гиббереллиновой кислоты (10–20 мг/л) быстре е сниваются отношение C6/C1 и абсолютные значения радиоактивности в течение нескольких дней от прорастання но сравнению с растениями выращеннымп в воде. Это свидетелъствует о более быстром повышению нентозного цикла в рсспирацин подопытных растений. Фторид тормозит нри одинаковом или меньшем содержании в тканях дыхание листъев растений, выраниваемых в растворе гнббереллиновой кислоты, силнее чем дыхание растений, выращиваемых в воде, мсжду тем как действие монойодацетата и малоната у одинаково старых растений (4 дня) у обоих вариантов одинаково. Дискутируютсн возможные причины зтого явления.

This is a preview of subscription content, access via your institution.

References

  1. Fang, S. C, Bourke, J. B., Stevens, V. L., Butts, J. S.: Influence of gibberellic acid on metabolism of indoleacetic acid, acetate, and glucose in roots of higher plants. - Plant Physiol.35: 251–255, 1960.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  2. Gibbs, M., Beevers, H.: Glucose dissimilation in higher plants. Effect of age of tissue. - Plant Physiol.30: 343–347, 1955.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  3. Haber, A. H., Tolbert, N. E.: Photosynthesis in gibberellin-treated leaves. - Plant Physiol.32: 152–153, 1957.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  4. Krahulec, L.: O použití některých nových barevných komplexů pro stanovení malých množství fluoru. [Application of some new coloured complexes for the determination of small amounts of fluorine.] -Čs. hygiena, epid., mikrobiol., immunol.4: 376–377, 1955.

    CAS  Google Scholar 

  5. Luštinec, J., Krekule, J.: The effect of fluoride on the respiration of gibberellin-treated plants. -Naturwissenschaften46: 674, 1959.

    Article  Google Scholar 

  6. Luštinec, J., Krekule, J., PokornÁ, V.: Respiratory pathways in gibberellin-treated wheat. The effect of fluoride on the respiration rate. - Biol. Plant.2: 223–226, 1960.

    Article  Google Scholar 

  7. LuŠtinec, J., PokornÁ, V.: Alternation of respiratory pathways during the development of wheat leaves. - Biol. Plant.4: 101–109, 1962.

    Google Scholar 

  8. Massart, L., Dufait, R.: Potassium cyanide and sodium fluoride inhibition of fermentation with special consideration of metals as activators of enzymes. - Ztschr. Physiol. Chem.272: 157–170, 1942.

    CAS  Google Scholar 

  9. Peters, R., Wakelin, R., Buffa, P.: Biochemistry of fluoroacetate poisoning. The isolation and some properties of the fluorotricarboxvlic acid inhibitor of citrate metabolism. - Proc. Roy. Soc. London, Ser. B.140: 497–507, 1953.

    CAS  Article  Google Scholar 

  10. RůžiČka, J.: Candidate thesis. College of Chemical Technology. - Praha 1961.

  11. Slater, E. C., Bonner, W. D., Jun.: The effect of fluoride on the succinic oxidase system. - Biochem. J.52: 185–196, 1952.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

Download references

Author information

Affiliations

Authors

Corresponding authors

Correspondence to JiŘÍ LuŠtinec, VĚra PokoknÁ or JiŘÍ RůžŽiČka.

Rights and permissions

Reprints and Permissions

About this article

Cite this article

LuŠtinec, J., PokoknÁ, V. & RůžŽiČka, J. Increased sensitivity of the respiratory system of plants grown in gibberellic acid toward fluoride. Biol Plant 4, 119 (1962). https://doi.org/10.1007/BF02932932

Download citation

Keywords

  • Fluoride
  • Gibberellic Acid
  • Malonate
  • Fluorine Content
  • Iodoacetate