Physiologische Veränderungen in der Kartoffelknolle nach Verletzung und Infektion mitPhytophthora infestans

Zusammenfassung

An 10 Kartoffelsorten wurden die Veränderungen im Gehalt an Phenolsäuren und in der Aktivität der Peroxydase und Polyphenoloxydase nach Verletzung und Infektion mitPhytophthora infestans untersucht. Die Anfälligkeit der Sorten nimmt ab, je längere Zeit zwischen der Verletzung und der darauffolgenden Infektion verstreicht. Der Grund dafür ist die Einlagerung von Suberin in die peripheren Zellwände und die Anhäufung chinonartiger Verbindungen im Bereich der Wundzone.

Summary

Changes in the content of phenolic acids and the relative activities of peroxidase and polypenholoxidase were investigated after wounding and infection withPhytophthora infestans. The ten varieties used can be divided into three groups: resistant, susceptible and intermediate. From each group one or two varieties were taken to demonstrate the results. The results of a resistance test according to Lapwood (1965) are given in Table 1. Inoculation was done immediately, 24 and 48 hours after cutting the tubers. These became more resistant with time between wounding and inoculation. The content of phenolic acids increases after wounding (Fig. 1) and also after infection (Fig. 2). The increase is greater in the resistant than in the susceptible varieties. Peroxidase activity is also higher, but there is no difference here between wounded and infected tuber slices (Fig. 3, 4). Increase in the activity of polyphenoloxidase is very important and is greatest in the resistant group (Fig. 5 6). In the peripheral cells suberin and water-soluble lignin will be synthesised as shown by increased peroxidase activity and the high content of phenolic acids. Polyphenoloxidase is activated in the same area. Consequently we may say thatPhytophthora infestans is stopped by the layer of suberin in the cell wall and the oxidation products of the phenolic acids in the cell. We believe that the content of phenolic acids and the activity of peroxidase and polyphenoloxidase in the healthy tuber are not as important for resistance againstPhytophthora infestans as is the ability of the tuber to synthesise suberin and oxidation products, such as quinones, after wounding and infection.

Résumé

Les auteurs ont recherché les modifications dans la teneur en acides phénoliques et dans l'activité de la peroxydase et de la polyphenoloxydase après blessure et infection parPhytophthora infestans (Mont) de Bary.

On peut classer les 10 variétés en trois groupes: résistantes, sensibles et intermédiaires. On a choisi une ou deux variétés dans chaque groupe pour l'exposé des résultats. Le Tableau 1 montre les résultats d'un test de résistance selon Lapwood (1965). L'inoculation était réalisée immédiatement, 24 et 48 heures après le sectionnement. Les résultats montrent que la résistance du tubercule augmente avec le temps qui s'écoule entre le sectionnement et l'inoculation. La teneur en acides phénoliques augmente après la blessure (Fig. 1), de même après l'infection (Fig. 2). Cette augmentation est d'autant plus forte que la résistance est élevée, L'activité de la peroxydase est également exaltée, mais il n'apparait aucune différence d'activité de celle-ci sur les tranches de tubercules après blessure ou infection (Fig. 3 et 4). L'élévation de l'activité de la polyphenoloxydase est très nette. Le groupe résistant possède l'enzyme la plus active (Fig. 5 et 6). Dans les cellules péripheriques, il se forme de la suberine et de la lignine soluble dans l'eau, ce qui entraîne une évolution de l'activité de la péroxydase et de la teneur en acides phénoliques. Dans semblable territoire la polyphenoloxydase est activée. Nous pouvons donc dire que lePhytophthora infestans est arrêté par le dépôt de suberine dans la paroi cellulaire périphérique et par l'accumulation des produits d'oxydation des acides phénoliques. Nous pensons que ni les teneurs en acides phénoliques, ni l'activité des deux enzymes étudiées dans les tubercules sains ne sont importantes pour la résistance d'une variété mais bien l'aptitude du tubercule à synthétiser la suberine et les composés quinoléiques aprés blessure et infection.