Jesienka obyčajná je klonálna, jednoklíčnolistová liečivá rastlina, ktorá sa vyznačuje hysterantným geofytickým spôsobom života. Je zdrojom terapeuticky účinných alkaloidov – kolchicinoidov. V tejto práci sa pozornosť venovala enzýmom zapojeným do tvorby a degradácie sacharózy - hlavnej transportnej formy redukovaného uhlíka jesienky. Hodnotila sa orgánová distribúcia, vlastnosti a zmeny aktivít invertázy a sacharózasyntetázy (SuSy) počas jarnej, fotosynteticky aktívnej vývinovej fázy. Invertáza sa vyskytuje ako voľná i viazaná forma najmä v listoch a dcérskej hľuze. Jej funkciu v materskej hľuze pravdepodobne preberá SuSy, ktorá je zastúpená vo všetkých orgánoch jesienky. Výrazná aktivita SuSy sa pozorovala v listoch, na začiatku a ku koncu jarnej vývinovej fázy. Aktivity invertáz a SuSy korelovali so spektrom a obsahom voľných sacharidov. Pokles obsahu chlorofylov naznačil, že programovaná senescencia listov sa iniciuje koncom mája a trvá takmer celý mesiac. Ukazuje sa, že programovaná smrť nadzemnej časti, rovnako ako klimatické podmienky ovplyvňujú alokáciu sacharózy a vyžadujú značnú flexibilitu metabolizmu fotoasimilátov a zásobného škrobu. Účinnosť fotosynteticky aktívnej vývinovej fázy (marec – máj) finálne podmieňuje hladinu zásobných látok v dcérskej hľuze. Hladina zásobného škrobu v dcérskej hľuze má kritický význam z hľadiska zabezpečenia kontinuity, generatívneho a vegetatívneho rozmnožovania C. autumnale L..
Kľúčové slová: Colchicum autumnale – hľuza – hysterantný geofyt – invertáza – sacharózasyntetáza
SUMMARY
SUCROSE METABOLISM OF COLCHICUM AUTUMNALE L.
Autumn crocus is a clonal, monocotyledonous medicinal plant with hysteranthous geophytic life
style. It is a source of therapeutically active alkaloids called colchicinoids. Sucrose appeared to be the main transport form of reduced carbon in C. autumnale. In this relation the enzymes involved in sucrose synthesis and its degradation were analysed. For invertase and sucrose synthase (SuSy) the organ distribution, features and developmental profile were estimated during the vernal, photosynthetically active stage. Invertase present in soluble and insoluble forms was found mainly in the leaves and daughter corm. SuSy was detected in all organs of autumn crocus. It probably functions instead of invertase in the mother corm. The significant activity of SuSy was observed in leaves at the begining and by the end of vernal developmental stage. Activities of invertase and SuSy correlated with spectrum and content of free sugars. The decline in chlorophyll content indicated, that programmed senescence of leaves is initiated at the end of May and lasts almost one month. The results indicated, that programmed death of above-ground part as well as climatic conditions influenced the sucrose allocation and required the extensive flexibility of photoasimilates and storage starch metabolism. The affectivity of the photosynthetically active stage (March – April) finally determines the level of storage materials in daughter corm. The starch level in this corm is of critical importance for maintaining the continuity, vegetative and generative reproduction of C. autumnale L.
Keywords: Colchicum autumnale – corm – hysterantous geophyte – invertase – sucrose synthase
L. FRANKOVÁ1, O. GAŠPARÍKOVÁ1, M. PŠENÁK2
1Botanický ústav SAV, Oddelenie fyziológie rastlín, Bratislava
2Katedra bunkovej a molekulárnej biológie liečiv, Farmaceutická fakulta UK, Bratislava
