Skip to main content
Log in

Phosphorus balance in potato tubers

  • Published:
Potato Research Aims and scope Submit manuscript

Summary

Tubers of virus-free Norland, Kennebec, Norchip, Russett Burbank, Red Pontiac, Norgold and Early Ohio potato varieties with a common environmental history were freeze-dried, and the major phosphorus-containing fractions determined. The method devised gave very reproducible values for phospholipid, nucleotide phosphorus, phytic acid phosphorus, starch phosphorus and nucleic acid phosphorus. Very little varietal differences were found as long as environmental factors were constant. The greatest variation was in inorganic phosphorus levels. There were no obvious relationships between protein level and any of the phosphorus-containing fractions.

Zusammenfassung

Unsere Arbeit über Kartoffelhybriden mit hohem Proteingehalt erforderte die Kenntnis der Interaktionen zwischen Stärke, Protein, Nukleinsäure und Nukleotiden, was wir in der Literatur nicht finden konnten. Es schien keine hinreichende Zusammenstellung über die wichtigsten phosphorhaltigen Komponenten von Kartoffelknollen zu geben, die unter bekannten Umweltbedingungen angebaut wurden. Eine Fraktionierungsmethode wurde ausgedacht, die es ermöglichte, das Total an Phospholipiden, Nukleotiden, Phytinsäure, Stärke und Nukleinsäuren, das in gefriergetrocknetem Knollenpulver vorhanden ist, zu trennen und quantitativ zu bestimmen. Das Verfahren wurde an Knollen von sieben Kartoffelsorten angewendet, die unter streng vergleichbaren Umweltbedingungen angebaut wurden. Die Ergebnisse (Tabelle 1) waren-mit nur kleinen sortenbedingten Unterschieden-gut reproduzierbar und einheitlich, vorausgesetzt die Umweltbedingungen waren vergleichbar. Die Ergebnisse dienen als Vergleichswert, an dem man die Einflüsse von variierenden Ploidiestufen oder variierendem Proteinniveau in der Entwicklung von Hybriden mit hohem Proteingehalt messen kann. Die hohen Stärkegehalte stellten kein Hindernis für die Nukleinsäureausbeute unter unseren Extraktionsbedingungen dar (Tabelle 2).

Résumé

Notre étude sur les hybrides de pomme de terre, ayant une haute teneur en protéines, exigeait une connaissance des intéractions entre amidon, protéines, acides nucléiques et nucléotides, lesquelles étant introuvables dans la littérature. Aucun inventaire satisfaisant ne semble exister pour la plupart des constituants phosphorés de tubercules de pomme de terre se développant dans des conditions d'environnement connues. Une méthode de fractionnement a donc été conçue, qui rend possible la séparation et la mesure quantitative des phospholipides, nucléotides, acide phytique, amidon et acides nucléiques totaux présents dans la poudre de tubercules lyophilisés. Le procédé a été appliqué sur sept variétés cultivées dans des conditions d'environnement comparables. Les résultats (tableau I) sont très reproductibles et uniformes, montrant peu de différences entre les variétés, en raison même des conditions de culture. Ils peuvent servir de référence pour qui veut évaluer l'effet des variations du degré de ploïdie ou du taux de protéines en vue de l'obtention d'hybrides riches en protéines. Le taux élevé d'amidon ne présentait pas d'obstacle pour l'isolement des acides nucléiques, dans les conditions de notre extraction (tableau 2).

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

Abbreviations

Pi :

inorganic phosphorus

NA-P:

nucleic acid phosphorus

RNA-P:

ribonucleic acid phosphorus

DNA-P:

deoxyribonucleic acid phosphorus

starch-P:

phosphorus integrally associated with the starch granules

phytic acid-P:

phosphorus associated with free or bound phytic acid

References

  • Allen, R. J. L., 1940. The estimation of phosphorus.Biochem. J. 34:858–865.

    CAS  Google Scholar 

  • Barker, J., R. Jakes, T. Solomos, F. A. Younis & F. A. Isherwood, 1964. Studies in the respiratory and carbohydrate metabolism of plant tissues. XIV. The determination of certain phosphate compounds in plant extracts.J. exp. Bot. 15:284–296.

    CAS  Google Scholar 

  • Bieleski, R. L., 1968. Levels of phosphate ester inSpirodela.Pl. Physiol., Wash. 43: 1297–1308.

    CAS  Google Scholar 

  • Bieleski, R. L. & G. G. Laities, 1963. Turnover rate of phosphate esters in fresh and aged slices of potato tuber tissue.Pl. Physiol., Wash. 38: 586–594.

    CAS  Google Scholar 

  • Burton, W. C., 1966. The potato, 2nd ed. Veenman. Wageningen, Netherlands, p. 165–169.

    Google Scholar 

  • Cocucci, S. M., E. M. Garlaschi, E. Bianchi & E. Marre, 1972. Changes of the protein synthesi system during the maturation of potato tubers.Physiologia Pl. 27:220–225.

    CAS  Google Scholar 

  • Jennings, A. C. & R. K. Morton. 1963. Changes in nucleic acids and other phosphorus-containing compounds of developing wheat grains.Aust. J. biol. Sci. 16:332–341.

    CAS  Google Scholar 

  • Makower, R. U., 1970. Extraction and determination of phytic acid in beans (Phaseolus vulgaris).Cereal Chem. 47:288–295.

    CAS  Google Scholar 

  • Rosenkrantz, H. S. & S. Rosenkrantz, 1967. A study on the adsorption of nucleic acids by charcoal.J. Chromat. 30:549–555.

    Google Scholar 

  • Samotus, B., 1965. Role of phytic acid in potato tuber.Nature, Lond. 206 (4991):1372–1373.

    CAS  Google Scholar 

  • Samotus, B. & S. Schwimmer, 1962. Effect of maturity and storage on distribution of phosphorus among starch and other components of potato tuber.Pl. Physiol., Wash., 37:519–522.

    CAS  Google Scholar 

  • Schwimmer, S., 1956. Phytic and other acids of the potato tuber.Fedn Proc. Fedn Am. Socs exp. Biol. 15:351.

    Google Scholar 

  • Schwimmer, S., A. Benenue & W. J. Weston, 1955. Phosphorus components of the white potato,J. Agric. Fd Chem, 3:257–260.

    CAS  Google Scholar 

  • Smith, I., 1960. Chromatographic and electrophoretic techniques, Vol. 1, p. 242–243. William Heinemann Medical Books, Ltd., 15-16 Queen St., Mayfair, London W.,I.

    Google Scholar 

  • Sumner, J. B., 1944, A method for the colorimetric determination of phosphate.Science, N. Y. 100:413–414.

    CAS  Google Scholar 

  • Vigue, G. T., 1973. Ph. D. Thesis, University of Minnesota, St. Paul, Minnesota, USA.

  • Weil-Malherbe, H. & R. H. Green, 1951. The catalytic effect of molybdate on the hydrolysis of organic phosphorus bonds.Biochem. J. 49:286–292.

    CAS  PubMed  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Additional information

This study was carried out while the senior author was a guest, on sabbatical leave, at the Laboratory of Plant Hardiness, Department of Horticultural Science and Landscape Architecture, University of Minnesota, St. Paul, MN 55108.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Quick, W.A., Li, P.H. Phosphorus balance in potato tubers. Potato Res 19, 305–312 (1976). https://doi.org/10.1007/BF02365724

Download citation

  • Accepted:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02365724

Keywords

Navigation