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Efeito do ácido indol-3-acético no metabolismo amido-sacarose durante o amadurecimento da banana (Musa spp.) / The effects of indole-3-acetic acid on starch-to-sucrose metabolism during banana (Musa spp.) ripeningPurgatto, Eduardo 13 December 2001 (has links)
Dentre os vários processos que concorrem para o amadurecimento da banana, a degradação do amido e sua conversão em açúcares solúveis, principalmente sacarose, são dois dos processos mais relevantes para a obtenção o sabor doce característico do fruto maduro. Embora venha sendo estudado há anos, ainda não foram esclarecidos quais os mecanismos regulatórios e os possíveis sinais hormonais envolvidos no controle da degradação do amido e na síntese da sacarose. O presente estudo objetivou avaliar o efeito do ácido indol-3-acético (AIA), um hormônio da classe das auxinas com reconhecido efeito retardador do amadurecimento, sobre o metabolismo amido-sacarose e algumas enzimas correlacionadas, em bananas. Observou-se um forte efeito retardador do hormônio sobre a degradação do amido no amido durante o amadurecimento de fatias de bananas infiltradas com uma solução contendo AIA em manitol, em comparação com fatias controle infiltradas apenas com manitol. As atividades de alfa e ß-amilase e alfa-1,4-glicosidase neutra foram afetadas pelo AIA, apresentando atraso no desenvolvimento de suas atividades durante o amadurecimento, quando comparadas às fatias controle. A atividade da fosforilase de amido aparentemente não foi afetada. A transcrição do mRNA da ß-amilase foi atrasada pelo AIA e pôde ser correlacionada ao atraso na degradação do amido Os resultados sugerem que o atraso na mobilização do amido provocado pelo AIA deve decorrer de seus efeitos sobre as enzimas amilolíticas. O trabalho também sugere a relevância da ß-amilase para o processo e que esta enzima, ao menos em parte, é regulada por transcrição. No sentido da síntese de sacarose, as atividades de SuSy e SPS não mostraram alterações significativas. A transcrição do mRNA da SuSy e da SPS não foram afetadas. O atraso no acúmulo da sacarose, observado nas fatias infiltradas com o hormônio, pode ser conseqüência da limitação de substrato para a síntese deste açúcar devido ao atraso na degradação do amido. Medidas de etileno revelaram que a produção deste hormônio não foi afetada pelo AIA, sugerindo que a degradação do amido, pelo menos em parte possa ser um evento etileno- independente. Medidas da forma livre do AIA endógeno nas fatias controle e em bananas inteiras, mostraram que os níveis desta auxina decrescem durante o amadurecimento, atingindo os menores valores durante a mobilização do amido. Nas fatias tratadas, as medidas da forma livre do AIA e de seus conjugados mostraram a existência de um eficiente sistema capaz de mobilizar o excesso do hormônio no tecido e acomodando os níveis da forma livre aos mesmos encontrados nas fatias controle e nas bananas inteiras. Esta observação pode ser temporalmente correlacionada ao atraso na degradação do amido. O presente estudo mostrou não apenas a capacidade do AIA em afetar o metabolismo amido-sacarose em bananas mas também sugere que este hormônio pode ser parte dos sinais que regulam o madurecimento em bananas. / During banana ripening, starch degradation and sucrose formation are important processes responsible for the sweetening of ripe fruit. Although has been studied for several years, the regulation and hormonal signals that control these metabolic processes still remains not clear. The objective of this work has been evaluate the effect of indole-3-acetic acid (IAA), an auxin with inhibitory effect on ripening, on starch-to-sucrose metabolism and some correlated enzymes. The results showed a delay on starch degradation in slices infiltrated with IAA plus mannitol comparing to slices infiltrated only with mannitol. The activities of alfa- and ß-amylase and alfa-1,4-glucosidase was delayed. Starch phosphorylase was not affected. These results suggest that IAA can delay starch degradation inhibiting, at least partially, the amylolitic activity. Synthesis of ß-amylase mRNA was strong delayed on IAA-treated slices comparing to control slices, indicating that this enzyme could be, at least partially, regulated at the transciptional level. In sucrose synthesis direction, sucrose synthase (SuSy) and sucrose-phosphate synthase (SPS) activities and mRNA transcription were not affected. This suggests that delay on sucrose formation could be a consequence of lack of substrate, since starch degradation was inhibited. Ethylene measurements didn\'t reveal any significant differences between control and IAA-treated slices suggesting that starch degradation on banana ripening could be a ethylene-independent event. Free endogenous IAA measurements on control slices and whole banana fruit showed that this IAA fraction decrease continuously in the pulp of banana during ripening, reaching the lowest levels at the same time that starch degradation begun. On IAA-treated slices, the free plus conjugate IAA showed the existence of an efficient system that mobilized the hormone excess and brought the free IAA to the same levels of control and whole fruit. This could be timely correlated with the delay on starch degradation. This work shows not only that IAA can delay the starch degradation but also suggest that IAA could be part of regulatory signals involved on banana ripening.
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CONTRIBUIÇÕES PARA A MICROPROPAGAÇÃO DE Peltophorum dubium (SPRENGEL) TAUBERT / CONTRIBUTIONS TO THE MICROPROPAGATION Peltophorum dubium (SPRENGEL) TAUBERTCurti, Aline Ritter 28 February 2011 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Peltophorum dubium (Sprengel) Taubert is a native forest species that shows fast development with environmental and economic importance. However, studies related to the production of quality seedlings by vegetative propagation are still incipient. As a result, this study investigated methods for multiplication and in vitro root formation of Peltophorum dubium. For multiplication was evaluated the use, alone or combined, of the cytokinins 6-Benzylaminopurine (BAP), Kinetin (KIN), isopentenyladenine (2iP) and Thidiazuron (TDZ) in different concentrations and its association with the auxin alpha-naphthalene acetic acid (ANA) or activated charcoal. In the formation of roots were evaluated the auxins NAA, indole-3-butyric acid (IBA)and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) at different concentrations and the exposure time of shoots to these growth regulators and their cultivation in nutrient media MS and WPM. We evaluated also alternative substrates (vermiculite, Plantmax ® or fine sand) associated with different volumes of MS nutrient medium
containing agar or not, in the in vitro root formation, with the aim of providing a more porous medium to the development of root system. There wasn t emission of
adventitious shoots in the absence of cytokinins in epicotyls of Peltophorum dubium. TDZ and 2iP, at 5 or 10 μM, associated with 0.015 μM NAA in MS medium promoted
the highest percentage of buds. However, the shoots showed little development, intensive formation of callus at the base and leaf chlorosis, which didn t permit its
use. In the absence of cytokinin was not observed leaf chlorosis. The inclusion of 1 g L-1 of activated charcoal to the nutrient medium MS provided more vigorous shoots
and the use of epicotyl containing cotyledonary nodes allowed the formation of new shoots in all treatments. When BAP was used alone was not observed the emission
of adventitious buds on epicotyl; these only started to occur when we used combinations of BAP with KIN or 2iP. In MS nutrient medium, the highest callus formation was observed in the presence of 10 μM IBA, after 30 days. In nutrient medium WPM, the highest callus formation occurred in the absence of IBA. Reduced percentage of root formation in Peltophorum dubium shoots were both obtained in MS medium as in WPM, regardless of the absence or presence of IBA. In MS nutrient medium, regardless of the presence or absence of auxin and independent of
the concentration of this class of growth regulators, callus formation occurred at the base of the shoots of Peltophorum dubium to 30 days in vitro culture. Both the
nutrient media MS and WPM possibilite the formation of roots on shoots of Peltophorum dubium with the use of "pulse" treatments of IBA at concentrations between 0 and 20 μM for six days in nutrient medium. However, the root formation was not satisfactory. There was intense callus formation at the base of the shoots at 60 days of culture, when the vermiculite was used as substrate in the process of inducing rooting. At 60 days it was possible to obtain root formation on all substrates. The combination of MS medium supplemented with 10 μM IBA, vermiculite and agar provided 36.8% of root formation in shoots, as well as improved the quality of roots of Peltophorum dubium. The use of epicotyl containing cotyledonary nodes on MS
nutrient medium, supplemented with activated charcoal reduces the callus at the base of the explants and raises the emission of adventitious shoots for 75% and provides the obtaining of more vigorous shoots and leaves without chlorosis. The auxins NAA, IBA and 2,4-D in concentrations of up to 20 μM during the whole period of culture are not efficient in promoting the in vitro formation of roots on shoots of Peltophorum dubium. The use of pulse treatment with IBA for six days and the reduction the concentration of salts from the nutrient medium after this period allows
the formation of roots, independent of IBA concentration and use of MS or WPM media. Most promising results are obtained using the combination of vermiculite, nutrient medium and agar, both in percentage of root formation, and the quality of root system formed. / Peltophorum dubium (Sprengel) Taubert é uma espécie florestal nativa de rápido crescimento e dotada de importância ambiental e econômica. No entanto, os
estudos relacionados à produção de mudas de qualidade por meio da propagação vegetativa são, ainda, incipientes. Em virtude disso, este trabalho objetivou estudar metodologias para a multiplicação e para a formação de raízes in vitro de
Peltophorum dubium. Para a multiplicação foram avaliados o emprego isolado ou combinado das citocininas 6-Benzilaminopurina (BAP), Cinetina (CIN), Isopenteniladenina (2iP) e Thidiazuron (TDZ) em diferentes concentrações, bem
como sua associação com a auxina Ácido alfa-Naftaleno Acético (ANA) ou carvão ativado. Na formação de raízes foram avaliadas as auxinas ANA, Ácido 3-Indol Butírico (AIB) e Ácido 2,4-Diclorofenoxiacético (2,4-D) em diferentes concentrações, bem como o período de exposição das brotações a esses fitorreguladores e seu cultivo nos meios nutritivos MS e WPM. Foram avaliados, ainda, substratos
alternativos (vermiculita, Plantmax® ou areia fina) associados a diferentes volumes de meio nutritivo MS, contendo ou não ágar, na formação in vitro de raízes, com o intuito de oferecer um meio mais poroso para o desenvolvimento do sistema
radicular. Não ocorreu emissão de brotações adventícias na ausência de citocininas em epicótilos de Peltophorum dubium. TDZ e 2iP, a 5 ou 10 μM, associados a 0,015 μM de ANA, em meio MS, promoveram as maiores porcentagens de brotações
adventícias. No entanto, as brotações apresentaram pequeno desenvolvimento, intensa formação de calos na base e clorose foliar, o que inviabilizou a sua utilização. Na ausência de citocininas não ocorreu clorose foliar. A inclusão de 1 g L-
1 de carvão ativado ao meio nutritivo MS proporcionou a obtenção de brotações mais vigorosas e a utilização de epicótilos contendo nós cotiledonares permitiu a
formação de novas brotações em todos os tratamentos testados. Quando BAP foi utilizado isoladamente não foi observada a emissão de brotações adventícias em
epicótilos; estas só passaram a ocorrer quando foram utilizadas combinações de BAP com CIN ou 2iP. Em meio nutritivo MS, a maior formação de calos foi observada na presença de 10 μM de AIB, aos 30 dias. Em meio nutritivo WPM, a maior formação de calos ocorreu na ausência de AIB. Reduzidas porcentagens de formação de raízes em brotações de Peltophorum dubium foram obtidas tanto em meio MS como em WPM, independentemente da ausência ou da presença de AIB. Em meio nutritivo MS, independente da presença ou não de auxinas e, independente da concentração utilizada, ocorreu calogênese na base das brotações de Peltophorum dubium aos 30 dias de cultivo in vitro.Tanto o meio nutritivo MS quanto o WPM possibilitaram a formação de raízes em brotações de Peltophorum dubium com a utilização de tratamentos pulse de AIB, em concentrações entre 0 e
20 μM, durante seis dias no meio nutritivo. No entanto, a formação de raízes não foi satisfatória. Ocorreu intensa formação de calos na base das brotações, aos 60 dias,
quando a vermiculita foi utilizada como substrato no processo de indução ao enraizamento. Aos 60 dias foi possível obter formação de raízes em todos os substratos testados. A combinação de meio MS acrescido de 10 μM de AIB +
vermiculita + ágar proporcionou 36,8% de formação de raízes nas brotações, bem como melhorou a qualidade do sistema radicular de Peltophorum dubium. A utilização de epicótilos contendo nós cotiledonares, em meio nutritivo MS, acrescido
de carvão ativado, reduz a calogênese na base dos explantes e eleva a emissão de brotações adventícias para 75%, bem como proporciona a obtenção de brotações mais vigorosas e sem clorose foliar. As auxinas ANA, AIB e 2,4-D, em
concentrações de até 20 μM durante todo o período de cultivo não são eficientes em promover a formação in vitro de raízes em brotações de Peltophorum dubium. O emprego de tratamento pulse com AIB por seis dias e a redução na concentração de sais do meio nutritivo após esse período permite a formação de raízes, independente da concentração de AIB e da utilização dos meios MS ou WPM. Resultados mais promissores são obtidos com a utilização da combinação de
vermiculita, meio nutritivo e ágar, tanto na porcentagem de formação de raízes, como na qualidade do sistema radicular formado.
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Variations métaboliques du maïs lors de l’association coopérative avec la bactérie phytostimulatrice Azospirillum lipoferum CRT1 / Maize metabolome variations after inoculation with the Plant Growth-Promoting Rhizobacterium Azospirillum lipoferum CRT1Rozier, Camille 14 December 2017 (has links)
Les bactéries rhizosphériques stimulatrices de croissance (PGPR) du genre Azospirillum sont utilisées commercialement pour leur capacité à stimuler la croissance et à augmenter le rendement des céréales via une relation associative complexe et peu comprise. L'objectif de cette étude a été d'utiliser les outils modernes de la métabolomique pour caractériser les mécanismes biochimiques activés par la souche A. lipoferum CRT1 chez son hôte, le maïs.L'analyse des contenus phytochimiques des racines, feuilles et sève ascendante a suggéré pour la première fois l'importance de la communication racine-feuille et des sucres simples dans l’augmentation de croissance et du potentiel de conversion photochimique de jeunes plantules par A. lipoferum CRT1. Une analyse transcriptomique a révélé un impact modéré au niveau des racines et des modifications de nombreux nœuds régulateurs des processus biologiques cellulaires des feuilles, dont ceux contrôlés par les auxines et l’acide abscissique. Des essais agronomiques conduits deux années consécutives sur quatre sites ont indiqué que l'augmentation de rendement par A. lipoferum CRT1 dérivait d’une sécurisation de la germination lors de stress environnementaux précoces et non de modifications des métabolomes (dont ceux liés à la nutrition azotée et phosphorée), de la croissance et du potentiel photosynthétique des plantules, des modifications qui étaient par contre liées aux contextes pédo-climatiques. La sécurisation de la germination était due à une accélération de la sortie de la radicule et de la consommation des sucres simples, et molécules apparentées, de la graine / Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) of the genus Azospirillum are used commercially for their capacity to stimulate the growth and enhance the yield of cereal crops via an intricate, complex and poorly understood associative relationship. The aim of this study was to use modern metabolomics tools to decipher the biochemical mechanisms activated by A. lipoferum CRT1 in its maize host.The analysis of the phytochemical contents of roots, leaves and ascending sap revealed for the first time the importance of root-to-shoot communication and of simple sugars in the enhancement of growth and photochemical conversion potential of young plantlets by A. lipoferum CRT1. A transcriptomic analysis showed moderate impact on roots and a coordinate modulation of several regulatory nodes of cellular biological processes, including some mediated by auxins and abscissic acid. Agronomic field trials conducted two consecutive years in four sites correlated yield enhancement by A. lipoferum CRT1 to the securing of seed germination during environmental stresses. No correlation was found with modifications of plantlets metabolomes (including those linked to nitrogen and phosphorus nutrition), growth and photochemical conversion potential which were found to depend on additional soil and climate cues. Germination securing was due to a speeding of radicule emergence and of seed simple sugars consumption
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CONTRIBUIÇÕES PARA A MICROPROPAGAÇÃO DE Eugenia involucrata DC. E Handroanthus chrysotrichus (Mart. ex DC) Mattos / CONTRIBUTIONS TO MICROPROPAGATION OF Eugenia involucrata DC. AND Handroanthus chrysotrichus (Mart. ex DC) MattosPaim, Aline Ferreira 18 July 2011 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Eugenia involucrata DC. and Handroanthus chrysotrichus (Mart. ex DC) Mattos are
native species with economic, ecological and silvicultural. They have problems with
their spread via seeds, because they are recalcitrant and lose viability within a few
weeks after collection. In addition, there is little information about the propagation of
these species. Therefore, the general objective of this study was to evaluate
methodologies which may contribute to micropropagation of E. involucrata and H.
chrysotrichus. For multiplication of E. involucrata were tested different sources (BAP,
KIN, 2iP and TDZ) and concentrations (0, 16 and 32 μM) of cytokinins added to the
nutrient medium MS/2. Also, we tested the effect of TDZ (16 or 32 μM) combined
with GA3 (0; 10; 20 and 40 μM) added in medium MS/2, on in vitro multiplication of
nodal segments. Even for E. involucrata, we examined the effect of NAA (0; 0,5 and
1 μM) combined with TDZ (0; 16 and 32 μM), added to the medium MS/2. Finally, for
E. involucrata, we tested the effect of different concentrations of TDZ (0; 16 and 32
μM) added to the nutrient medium MS/2, on the multiplication of shoot apices of
seedlings germinated in vitro. For H. chrysotrichus were tested different types of
explants (shoot apical segments and epicotyl) and nutrient media (WPM, MS, WPM/2
and MS/2) in the presence and absence of activated charcoal as well as the effect of
BAP (0; 2; 4; 8 and 16 μM) on in vitro multiplication of this species. For in vitro
multiplication of nodal segments of E. involucrata the cytokinins tested are
dispensable; cytokinins favor the growth of bacterial contamination, high levels of
contamination reduce in vitro survival and establishment of nodal segments; the in
vitro establishment for this species is impaired by the occurrence of leaf chlorosis and
swelling of the explants. As for H. chrysotrichus, the shoot apical segments show the
highest development in the in vitro survival and establishment than of epicotyl ; there
is a high in vitro swelling of the explants in the absence of growth regulators; in the in
vitro establishment in medium WPM/2 in the presence of 0,05 μM shoot apical
segments are more efficient under low concentrations of BAP; there isgreater calli
formation in epicotyl with increase the concentration of BAP, the opposite was true
for the shoot apical segment. / Eugenia involucrata DC. e Handroanthus chrysotrichus (Mart. ex DC) Mattos são
espécies florestais nativas com importância econômica, silvicultural e ecológica.
Possuem problemas quanto a sua propagação via sementes, pois estas são
recalcitrantes, perdendo a viabilidade em poucas semanas após a coleta. Além
disso, existem poucas informações sobre a propagação vegetativa dessas espécies.
Considerado o exposto, o objetivo geral do presente estudo foi avaliar metodologias
que possam contribuir para a micropropagação in vitro de E. involucrata e de H.
chrysotrichus. Para a multiplicação de E. involucrata foram testadas diferentes fontes
(BAP, CIN, TDZ e 2iP) e concentrações (0; 16 e 32 μM) de citocininas adicionadas
ao meio nutritivo MS/2. Também foi testado o efeito de TDZ (16 e 32 μM) combinado
a GA3 (0; 10; 20 e 40 μM), acrescentados em meio MS/2, na multiplicação in vitro de
segmentos nodais. Ainda para E. involucrata, foi avaliado o efeito de ANA (0; 0,5 e 1
μM) combinado a TDZ (0; 16 e 32 μM), acrescidos ao meio MS/2. Por fim, para esta
espécie, testou-se o efeito de diferentes concentrações de TDZ (0; 16 e 32 μM)
adicionadas ao meio MS/2, na multiplicação de segmentos apicais caulinares
obtidos de plântulas germinadas in vitro. Para H. chrysotrichus, foram testados
diferentes tipos de explantes (segmento apical caulinar e epicótilo) e meios nutritivos
(WPM, MS, WPM/2 e MS/2), na presença e ausência de carvão ativado, bem como
o efeito de BAP (0; 2; 4; 8 e 16 μM) na multiplicação in vitro dessa espécie. Para
multiplicação in vitro de segmentos nodais de E. involucrata, as citocininas testadas
são dispensáveis, uma vez que favorecem o crescimento de contaminação
bacteriana. Elevados índices de contaminação acarretam reduzida sobrevivência e
estabelecimento in vitro de segmentos nodais; o estabelecimento in vitro para essa
espécie é comprometido pela ocorrência de clorose foliar e intumescimento dos
explantes. Já para H. chrysotrichus, o segmento apical caulinar apresenta
desenvolvimento superior ao do epicótilo na sobrevivência e no estabelecimento in
vitro; há elevado intumescimento in vitro dos explantes na ausência de
fitorreguladores. No estabelecimento in vitro em meio WPM/2 na presença de 0,05
μM de ANA, os segmentos apicais caulinares são mais eficientes sob concentrações
reduzidas de BAP; há maior calogênese em epicótilos à medida que aumenta a
concentração de BAP, ocorrendo o contrário para o segmento apical caulinar.
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Efeito do ácido indol-3-acético no metabolismo amido-sacarose durante o amadurecimento da banana (Musa spp.) / The effects of indole-3-acetic acid on starch-to-sucrose metabolism during banana (Musa spp.) ripeningEduardo Purgatto 13 December 2001 (has links)
Dentre os vários processos que concorrem para o amadurecimento da banana, a degradação do amido e sua conversão em açúcares solúveis, principalmente sacarose, são dois dos processos mais relevantes para a obtenção o sabor doce característico do fruto maduro. Embora venha sendo estudado há anos, ainda não foram esclarecidos quais os mecanismos regulatórios e os possíveis sinais hormonais envolvidos no controle da degradação do amido e na síntese da sacarose. O presente estudo objetivou avaliar o efeito do ácido indol-3-acético (AIA), um hormônio da classe das auxinas com reconhecido efeito retardador do amadurecimento, sobre o metabolismo amido-sacarose e algumas enzimas correlacionadas, em bananas. Observou-se um forte efeito retardador do hormônio sobre a degradação do amido no amido durante o amadurecimento de fatias de bananas infiltradas com uma solução contendo AIA em manitol, em comparação com fatias controle infiltradas apenas com manitol. As atividades de alfa e ß-amilase e alfa-1,4-glicosidase neutra foram afetadas pelo AIA, apresentando atraso no desenvolvimento de suas atividades durante o amadurecimento, quando comparadas às fatias controle. A atividade da fosforilase de amido aparentemente não foi afetada. A transcrição do mRNA da ß-amilase foi atrasada pelo AIA e pôde ser correlacionada ao atraso na degradação do amido Os resultados sugerem que o atraso na mobilização do amido provocado pelo AIA deve decorrer de seus efeitos sobre as enzimas amilolíticas. O trabalho também sugere a relevância da ß-amilase para o processo e que esta enzima, ao menos em parte, é regulada por transcrição. No sentido da síntese de sacarose, as atividades de SuSy e SPS não mostraram alterações significativas. A transcrição do mRNA da SuSy e da SPS não foram afetadas. O atraso no acúmulo da sacarose, observado nas fatias infiltradas com o hormônio, pode ser conseqüência da limitação de substrato para a síntese deste açúcar devido ao atraso na degradação do amido. Medidas de etileno revelaram que a produção deste hormônio não foi afetada pelo AIA, sugerindo que a degradação do amido, pelo menos em parte possa ser um evento etileno- independente. Medidas da forma livre do AIA endógeno nas fatias controle e em bananas inteiras, mostraram que os níveis desta auxina decrescem durante o amadurecimento, atingindo os menores valores durante a mobilização do amido. Nas fatias tratadas, as medidas da forma livre do AIA e de seus conjugados mostraram a existência de um eficiente sistema capaz de mobilizar o excesso do hormônio no tecido e acomodando os níveis da forma livre aos mesmos encontrados nas fatias controle e nas bananas inteiras. Esta observação pode ser temporalmente correlacionada ao atraso na degradação do amido. O presente estudo mostrou não apenas a capacidade do AIA em afetar o metabolismo amido-sacarose em bananas mas também sugere que este hormônio pode ser parte dos sinais que regulam o madurecimento em bananas. / During banana ripening, starch degradation and sucrose formation are important processes responsible for the sweetening of ripe fruit. Although has been studied for several years, the regulation and hormonal signals that control these metabolic processes still remains not clear. The objective of this work has been evaluate the effect of indole-3-acetic acid (IAA), an auxin with inhibitory effect on ripening, on starch-to-sucrose metabolism and some correlated enzymes. The results showed a delay on starch degradation in slices infiltrated with IAA plus mannitol comparing to slices infiltrated only with mannitol. The activities of alfa- and ß-amylase and alfa-1,4-glucosidase was delayed. Starch phosphorylase was not affected. These results suggest that IAA can delay starch degradation inhibiting, at least partially, the amylolitic activity. Synthesis of ß-amylase mRNA was strong delayed on IAA-treated slices comparing to control slices, indicating that this enzyme could be, at least partially, regulated at the transciptional level. In sucrose synthesis direction, sucrose synthase (SuSy) and sucrose-phosphate synthase (SPS) activities and mRNA transcription were not affected. This suggests that delay on sucrose formation could be a consequence of lack of substrate, since starch degradation was inhibited. Ethylene measurements didn\'t reveal any significant differences between control and IAA-treated slices suggesting that starch degradation on banana ripening could be a ethylene-independent event. Free endogenous IAA measurements on control slices and whole banana fruit showed that this IAA fraction decrease continuously in the pulp of banana during ripening, reaching the lowest levels at the same time that starch degradation begun. On IAA-treated slices, the free plus conjugate IAA showed the existence of an efficient system that mobilized the hormone excess and brought the free IAA to the same levels of control and whole fruit. This could be timely correlated with the delay on starch degradation. This work shows not only that IAA can delay the starch degradation but also suggest that IAA could be part of regulatory signals involved on banana ripening.
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Untersuchungen über die Wirkung von Stoffwechselprodukten, insbesondere Auxinen, des wachstumsfördernden Rhizobakteriums (PGPR) Bacillus subtilis auf die pflanzliche SalztoleranzStavropoulou, Archontia 04 August 2005 (has links)
Zur Aufklärung des Wirkungsmechanismus der toleranzerhöhenden Wirkung gegenüber Salinität des Pflanzenwurzeln besiedelnden PGPR Bacillus subtilis wurden bakterielle Stoffwechselprodukte der Stämme FZB24 und FZB41 bei der Testpflanze Tomate unter dem Einfluss von hohem Salzstress getestet. Das Kulturfiltrat mit der Gesamtheit der von B. subtilis produzierten Stoffwechselprodukte zeigte im axenischen Test zur Ermittlung des Wachstums nach 7-tägiger Behandlung der Sämlinge und nachfolgender Kultivierung unter Salzstress eine gewisse toleranzerhöhende Wirkung bei 0,1 %-Konzentration. Zur Produktaufschlüsselung wurde das Kulturfiltrat über Adsorberharz und HPLC fraktioniert. Diese Fraktionen, sowie die aus dem Kulturfiltrat nach 19 h Fermentation wurden ebenfalls bei Sämlingen axenisch getestet. Fraktionen mit verschiedenen Proteinen und Peptiden, die von B. subtilis produziert werden, zeigten teilweise eine konzentrationsabhängige Wirkung hinsichtlich der Wachstumsstimulierung und zugleich Toleranzerhöhung gegenüber Salzstress, weshalb nachfolgend ein Peptidextrakt aus B. subtilis einer Testung im axenischen System unterzogen wurde. Der Peptidextrakt zeigte gleichfalls eine erkennbare konzentrationsabhängige Wirkung. Mit gleichem Testsystem wurden Auxin-Präkursoren und Auxin selbst, die als Stoffwechselprodukte von B. subtilis nachgewiesen sind, sowohl als Wurzelbehandlung, wie auch als Blattbehandlung bei Sämlingen geprüft. Zusätzlich wurde die Wirkung der Auxine auf den Wassergehalt der Sämlinge unter Salzstress, sowie die Adventivwurzelbildung von Hypokotylsegmenten aus etiolierten Sämlingen in An- und Abwesenheit von Salinität getestet. Darüber hinaus wurde die Aufnahme und der Transport von Auxinen, ebenfalls bei Sprosssegmenten aus etiolierten Sämlingen in An- und Abwesenheit von Salinität geprüft. Schließlich wurde die Wirkung der Auxine auf das Wachstum und den Wassergehalt in einer Hydrokultur im Gewächshaus unter Salzstress ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass namentlich Auxin-Präkursoren und z. T. Auxin als Stoffwechselprodukte von B. subtilis eine Erhöhung der Salzstresstoleranz bei der Testpflanze herbeiführen können, wenngleich die Wirkung auf die Salztoleranz sehr differenziert und unterschiedlich stark ausgeprägt war. Der vorhandene Effekt vor allem der Auxin-Präkursoren wird als offenbar bedeutendster Mechanismus für die wachstumsstimulierende und zugleich toleranzerhöhende Wirkung gegenüber Salinität des Rhizobakteriums bei Wurzelbesiedlung und Interaktion mit dem pflanzlichen Stoffwechsel diskutiert. / To find out the mode of tolerance increasing action against salinity of the plant root colonizing PGPR Bacillus subtilis, bacterial metabolites of the strains FZB24 and FZB41 were studied in the test plant tomato under the influence of high salinity. Because the culture filtrate with the whole range of produced metabolites by B. subtilis showed to a certain extent a tolerance increasing action at dilution of 0,1 % in axenic plant growth tests after 7 days treatment of seedlings and subsequent cultivation under salt stress, it has been fractionated with adsorber resin and HPLC. These fractions, as well as fractions from the culture filtrate after 19 h fermentation were tested also by seedlings in axenic culture. Fractions with different proteins and peptides, which were produced by B. subtilis, showed partly activities also depending of concentration with regard to the growth stimulation and at the same time tolerance increase against salt stress. Following also a peptide extract from B. subtilis was examined in the axenic plant test system, showing similarly a visible action depending of concentration. In the same test system there were tested further auxin precursors and auxin itself, which are known metabolites of B. subtilis, on seedlings both by root treatment and leaf treatment. Additionally was studied the action of auxins on the water content of the seedlings under salt stress, as well as on the adventitious root formation of hypokotyl segments from etiolated seedlings, in presence and absence of salinity. Finally it was studied the uptake and transport of auxins in segments of stems from etiolated seedlings in presence and absence of salinity. Lastly it was tested the action of auxins on plant growth and water content in a hydroponic cultivation under greenhouse conditions and salt stress. The results show that particularly auxin precursors and partly auxin as metabolites of B. subtilis can induce an increase in the salt stress tolerance of the test plant, although the action on the salt tolerance was differentiated and variable in its extent. The existing effect firstly of the auxin precursors is discussed as obviously main mechanism for the plant growth stimulating and at the same time tolerance increasing action of the rhizobacterium against salinity by root colonization and interaction with the plant metabolism.
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