Studium metabolických změn rostlin tabáku pěstovaných v přítomnosti sacharosy

Abstract

Metabolism of plants grown in vitro is affected by the composition of culture medium. Beside essential nutrients culture medium are often composed of sucrose as well. The aim of this study was to find out, if additional source of carbon-sucrose affected activity of phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC, EC 4.1.1.31), NADP-malic enzyme (NADP-ME, EC 1.1.1.40), and pyruvate, phosphate dikinase (PPDK, EC 2.7.9.1). Activities of these enzymes were determined in different parts of tobacco plants (Nicotiana tabacum L., cv. Petit Havana SR1) grown in vitro in culture medium: Murashige-Skoog agar containing sucrose (SR1+S) and in plants grown without sucrose (SR1-S). Fresh weight activity and specific activity of studied enzymes in SR1+S plants were increased. In upper leaves fresh weight activity of PEPC, NADP-ME and PPDK was increased 1.7- times, 1.4-times and 1.9-times, respectively. Also the protein content was higher in SR1+S plants. The results indicate that metabolic pathways catalyzed by these enzymes are in the presence of sucrose more involved. Key words: Nicotiana tabacum, L., NADP-ME, PEPC, PPDK, sucrose

In Czech - ABSTRAKT Metabolismus rostlin pěstovaných v kultivačním médiu je ovlivněn jeho složením. Kromě nezbytných živin obsahují kultivační média často sacharosu. Cílem této práce bylo zjistit, zda dodatečný zdroj uhlíku-sacharosa ovlivní aktivitu fosfoenolpyruvátkarboxylasy (PEPC, EC 4.1.1.31), NADP dependentní malátdehydrogenasy (oxalacetát dekarboxylační) (NADP-ME, EC 1.1.1.40) a pyruvát, fosfátdikinasy (PPDK, EC 2.7.9.1). Aktivita těchto enzymů byla stanovena v různých částech rostlin tabáku (Nicotiana tabacum L., cv. Petit Havana SR1) pěstovaných in vitro v kultivačním médiu: Murashige-Skoogovu agaru v přítomnosti sacharosy (SR1+S) a bez přítomnosti sacharosy (SR1-S). Aktivita sledovaných enzymů vztažená na gram čerstvé hmotnosti i specifická aktivita byly v rostlinách SR1+S zvýšeny. V horních listech byla aktivita PEPC vztažená na čerstvou hmotnost zvýšena o 71%, aktivita NADP-ME o 43% a aktivita PPDK o 89%. V rostlinách SR1+S byl také zjištěn vyšší obsah proteinů. Z těchto výsledků vyplývá, že metabolické dráhy katalyzované těmito enzymy jsou v přítomnosti sacharosy více využívány. Klíčová slova: Nicotiana tabacum, L., NADP-ME, PEPC, PPDK, sacharosa