Powstawanie wolnych rodnikow w rozwoju szarej plesni na lisciach poinsecji

• Autorzy: Kulek B , Floryszak-Wieczorek J. , Gorski Z.

Warianty tytułu

EN

The generation of free radicals in the development of grey mould on poinsettia leaves

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

Participation of superoxide anion and hydroxyl radical as well as lipoxygenase (LOX) activity and chemiluminescence in the development of grey mould on ,poinsettia leaves of the cvs.: Coco White - moderately resistant and Malibu Red sceptible to Botryotinia fuckeliana (B. cinerea) were investigated. In both poinsettia cultivars, the level of superoxide anion radical increased with the disease, development. On later dates following inoculation, the content of O₂‧₋ in the diseasedd leaf areas of the susceptible cultivar was 2 - fold larger than in grey mould symptom areas of the moderately resistant cultivar. The postinfection generation of a strongly reactive hydroxyl radical was found in the cultivar susceptible to the pathogen. The level of ‧₋ OH in the last hours after inoculation 10 fold higher in grey mould spots than in healthy senescing leaves of that cultivar. The activity of LOX exhibited opposite tendencies of changes in the both genotypes examined after the infection. In the first hours after inoculation, the e activity was Low, whereas after 3nd day it significantly increased in diseased areas and in their surroundings. However, in the moderately resistant cultivar activity of lipoxygenase thoughout the first 3 days of the disease activity was relatively high and then decreased. Poinsettia leaves infected with B. cinerea d chemiluminescence. Kinetics and the intensity of ultraweak chemiluminescence depended on the cultivars of poinsettia and on the degree of the disease development.The postinfection increase of chemiluminescence was particularly visible in the zone surrounding diseased areas in the susceptible cultivar.

PL

Badano udział wolnych rodników (anionorodnika ponadtlenkowego i hydroksylowego), aktywność lipoksygenazy (LOX) oraz detekcję chemiluminescencji w rozwoju szarej pleśni na liściach poinsecji, odmiany 'Coco White' - średnio odpornej i 'Malibu Red' - podatnej na B. cinerea. Poziom anionorodnika ponadtlenkowego wzrastał wraz z rozwojem choroby u obu odmian poinsecji. W późniejszych terminach po inokulacji zawartość O₂‧₋ w krążkach z miejsc zasiedlonych przez grzyb u odmiany podatnej była 2 razy większa, niż w analogicznych krążkach u odmiany średnio odpornej. Poinfekcyjne generowanie silnie reaktywnego rodnika hydroksylowego stwierdzono w odmianie podatnej. Poziom rodnika ‧₋OH w ostatnich godzinach po inokulacji był 10 razy wyższy w miejscach plam chorobowych, niż w starzejących się liściach zdrowych tej odmiany. Aktywność lipoksygenazy (LOX), wykazywała przeciwstawne tendencje zmian w obu analizowanych genotypach po infekcji. U odmiany podatnej w początkowych godzinach po inokulacji aktywność enzymu była niska, natomiast po 3. dobie istotnie wzrastała zarówno w miejscach plam, jak i w okolicach plam. Natomiast u odmiany odpornej przez pierwsze 3 dni rozwoju choroby aktywność lipoksygenazy była relatywnie wysoka, potem malała. Zakażone przez B. cinerea liście poinsecji były źródłem ultrasłabej chemiluminescencji. Kinetyka i natężenie ultrasłabego świecenia zależało od odmiany poinsecji i stopnia rozwoju choroby. Poinfekcyjny wzrost chemiluminescencji szczególnie był widoczny w strefie otaczającej plamy chorobowe u odmiany podatnej.

Słowa kluczowe

PL

wilczomlecz nadobny; choroby roslin; szara plesn; detekcja chemiluminescencyjna; aktywnosc enzymatyczna; aminorodnik ponadtlenowy; liscie; choroby grzybowe; rosliny ozdobne; rodniki hydroksylowe; wolne rodniki; lipoksygenazy

EN

poinsettia; plant disease; grey mould; enzyme activity; superoxide anion radical; leaf; fungal disease; ornamental plant; hydroxyl radical; free radical; lipoxygenase

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2002
• Tom: 55
• Numer: 1
• Strony: 157-171
• Opis fizyczny: s.157-171,rys.,fot.,bibliogr.

Twórcy

autor

Kulek B

• Akademia Rolnicza, ul.Slowackiego 17, 71-434 Szczecin

autor

Floryszak-Wieczorek J.

autor

Gorski Z.

Bibliografia

• Abeles F.B., 1986. Plant chemiluminescence. Ann. Rev. Plant Physiol., 37: 49-72.
• Apostol I., Heinstein P.F., Low P.S., 1988. Rapid stimulation of an oxidative burst during elicitation of cultured plant cells. Plant Physiol., 90: 109-116.
• Barkai-Golan R., Lavy-Meir G., Kopeliovich E., 1988. Pectolytic and cellulolytic activity of Botrytis cinerea Pers. Related to infection of non-ripening tomato mutants. J. Phy-topathol., 123: 174-183.
• Boudet A.-M., 2000. Lignins and lignification: selected issues. Plant Physiol. Biochem., 38(1/2): 81-96.
• Brady J.D., Fry S.C., 1997. Formation of di-isodityrosine and loss of isodityrosine in the cell walls of tomato cell - suspension cultures treated with fungal elicitors or H₂O₂. Plant Physiol., 115: 87-92.
• Brisson L.F., Tenhaken R., Lamb Ch., 1994. Function of oxidative cross-linking of cell wall structural proteins in plant disease resistance. Plant Cell, 6: 1703-1712.
• Dat J., Vandenabeele S., Vranová E., VanMontagu M., Inzé D., VanBreusegem F., 2000. Dual action of the active oxygen species during plant stress responses. CMLS, Cell. Mol. Life Sci., 57: 779-795.
• Doke N., 1983. Generation of superoxide anion by potato tuber protoplasts during the hypersensitive response to hyphal wall components of Phytophthora infestans and specific inhibition of the reaction by suppressors of hypersensitivity. Physiol. Plant Pathol., 23: 359 -367.
• Edlich A., Lorenz G., Lyr H., Nega E.& Pommer G. H., 1989. New aspects on the infection mechanism of Botrytis cinerea Pers. Nether. J. Plant Pathol., 95 (Suppl.l): 53-62.
• Elad Y., Volpin H., 1988. The involvement of ethylene and calcium in gray mold of pelargonium, ruscus and rose flowers. Phytoparasitica, 16: 119-131.
• Elad Y., 1992. The use of antioxidants (free radical scavengers) to control grey mould (Botrytis cinerea) and white mould (Sclerotinia sclerotiorum) in various crops. Plant Pathol., 41: 417-426.
• Elad Y., Evensen K., 1995. Physiological aspects of resistance to Botrytis cinerea. Amer. Phytopathol. Soc., 85(6): 637-643.
• Gajewska E., Urbanek H., Patykowski J., Kuźniak E., 1998. The activities of H₂O₂ - metabolizing enzymes in tomato leaves infected with Botrytis cinerea. Curr. Topics Biophys., 22: 58-61.
• Hammond-Kosack K.E., Jones J.D.G., 1996. Resistance gene - dependent plant defense responses. Plant Cell., 8: 1773-1791.
• Hiramatsu M., 1998. Biophotons and defense response in plants. In: Biophotons, J.J. Chang i in. (eds), Kluwer Academic Publishers, 45-55.
• Hückelhoven R., Kogel K.-H., 1998. Tissue-specific superoxide generation at interaction sites in resistant and susceptible near - isogenic barley lines attacked by the powdery mildew fungus (Erysiphe graminis f.sp. hordei). Mol. Plant - Microbe Interact., 11: 292-300.
• Ievinsh G., 1992. Soluble lipoxygenase activity in rye seedlings as related to endogenous and exogenous ethylene and wounding. Plant Sci., 82: 155-159.
• Kevan P.C., Croft C., Jüttner E., Slusarenko A. J., 1993. Volatile products of the lipoxygenase pathway evolved from Phaseolus vulgaris (L.) leaves inoculated with Pseudomonas syringae pv. phaseolicola. Plant Physiol. 101: 13-24.
• Low P.S., Merida J.R., 1996. The oxidative burst in plant defense: Function and signal transduction. Physiol. Plant., 96: 533-542.
• Małolepsza U., Urbanek H., 2000. The oxidants and antioxidant enzymes in tomato leaves treated with o-hydroxyethylorutin and infected with Botrytis cinerea. Eur. J. Plant Pathol., 106: 657-665.
• Mehdy M.C., 1994. Active oxygen species in plant defense against pathogens. Plant Physiol., 105: 467-472.
• Nicholson R.L., 1992. Phenolic compounds and their role in disease resistance. Annu. Rev. Phytopathol., 30: 369-389.
• Peng M., Kuć J., 1992. Peroxidase - generated hydrogen peroxide as a source of antifungal activity in vitro and on tobacco leaf discs. Phytopathol., 82: 696-699.
• Sławińska D., Górski Z., Sławiński J., 1998. Chemiluminescence imaging of oxidative changes in plant food. Pol. J. Food Nutr. Sci. 7/48: 67-72.
• Sławińska D., Sławiński J., 1998. Chemiluminescence of cereal products III. Two - dimensional photocount imaging of chemiluminescence. J. Biolumin. Chemilumin., 13: 21-24.
• Surrey K., 1964. Spectrophotometric method for determination of lipoxidase activity. Plant Physiol., 39: 65-70.
• Sutherland M.W., 1991. The generation of oxygen radicals during host plant responses to infection. Physiol. Mol. Plant Pathol., 39: 79-93.
• Tiedemann A. V., 1997. Evidence for a primary role of active oxygen species in induction of host cell death during infection of bean leaves with Botrytis cinerea. Physiol. Mol. Plant Pathol., 50: 151-166.
• Urbanek H., Gajewska E., Karwowska R.,Wielanek M., 1996. Generation of superoxide anion and induction of superoxide dismutase and peroxidase in bean leaves infected with pathogenic fungi. Acta Bioch. Pol., 43(4): 679-686.
• Wojtaszek P., 1997. Oxidative burst: an early plant response to pathogen infection. Biochem. J., 322: 681-692.