Assimilate partitioning in leaves of the raffinose-storing herb Lamium album L.: the effects of altering source-sink balance

Abstract

-(Assimilate partitioning in leaves of the raffinose-storing herb Lamium album L.: the effects of altering sourcesink balance). In Lamium album, sucrose and raffinose-family oligosaccharides are the major products of photosynthesis that are stored in leaves. Using gas analysis and 14 CO 2 feeding, we compared photosynthesis and the partitioning of recently-fixed carbon in plants where sink activity was lowered by excision of flowers and chilling of roots with those where sink activity was not modified. Reduction in sink activity led to a reduction in the maximum rate of photosynthesis, to retention of fixed carbon in source leaves and to the progressive accumulation of raffinose-family oligosaccharides. This ultimately affected the extractable activities of invertase and sucrose phosphate synthase. At the end of the light period, invertase activity was significantly higher in treated plants. By contrast sucrose phosphate synthase activity was significantly lower in treated plants. We propose that reducing sink activity in L. album is associated with a shift in metabolism away from starch and sucrose synthesis and towards sucrose catabolism, galactinol utilisation and the synthesis of raffinose-family oligosaccharides.Key words -Lamium album, oligosaccharides, source-sink interactions, starch, sucrose RESUMO -(Partição de assimilados em folhas de Lamium album L., uma planta herbácea que acumula rafinose: os efeitos da alteração do balanço fonte-dreno). Em Lamium album, sacarose e oligossacarídeos da família rafinósica (OFR) são os principais produtos da fotossíntese que são armazenados nas folhas. Utilizando análise de trocas gasosas e fornecimento de 14 CO 2 foram comparadas a fotossíntese e a partição de carbono recentemente fixado, em plantas nas quais a atividade dreno foi reduzida através da excisão das flores e resfriamento das raízes, com plantas nas quais a intensidade de dreno não foi modificada. A redução da atividade de dreno levou a uma diminuição na taxa máxima de fotossíntese, à retenção de carbono fixado nas folhas fonte e a um acúmulo progressivo dos OFR. Isso afetou as atividades extraíveis de invertase e sacarose fosfato sintase. Ao final do período de luz, a atividade de invertase foi significativamente maior nas plantas tratadas. Em contraste, a atividade de sacarose fosfato sintase foi significativamente menor nas plantas tratadas. Nós propomos que a redução da atividade de dreno em L. album esteja associada a uma alteração metabólica não relacionada ao metabolismo de síntese de amido e sacarose, mas sim ao catabolismo da sacarose, utilização de galactinol e síntese de OFR.Palavras-chave -amido, interações fonte-dreno, Lamium album, oligosacarídeos, sacarose 1.

In field‐grown coffee trees source–sink manipulation alters photosynthetic rates, independently of carbon metabolism, via alterations in stomatal function

“…In trees, decreases in g s , associated with or without changes in C i , with increased source : sink ratio have been reported elsewhere (e.g. Kochhar et al ., 2003; Zhou & Quebedeaux, 2003; Urban et al ., 2004a; Wünsche et al ., 2005; Li et al ., 2007; Duan et al ., 2008), but this response has been invariably linked to end‐product accumulation. In this sense, C metabolism may thus directly or indirectly be associated with decreased g s , and by extension A , under low‐sink strength conditions (although g s is not always tightly linked to A , as shown in tobacco with antisense decrease of Rubisco (von Caemmerer et al ., 2004)).…”

Caracterização de perfis transcricionais de folhas e da região cambial de Eucalyptus grandis usando o SAGE

“…Em trabalhos recentes, transcritos e proteínas para enzimas relacionadas à respiração anaeróbia têm sido identificadas durante a formação do xilema e crescimento secundário (GION et al, 2005, JUAN et al, 2006 et al, 2006). Por outro lado, o açúcar rafinose representa um importante produto da fotossíntese em algumas plantas funcionando tanto no transporte através do floema quanto como composto de reserva de energia (SPRENGER & KELLER, 2000, NORWOOD et al, 2000, KOCHHAR et al, 2003. A enzima galactinol sintetase, que catalisa o primeiro passo na formação de rafinose, foi representada por um grande número de transcritos preferencialmente expressos na biblioteca de folhas (Tabela 10), o que é um indicativo de que a rafinose pode estar sendo produzida em altas taxas pela fotossíntese nas folhas.…”

Análise serial da expressão gênica do caule de plantas de Eucalyptus grandis com 6 meses de idade

“…Entre eles, tags para genes relacionados a Arabinogalactan proteins -AGPs (proteínas arabinogalactanos), similar ao gene FLA13 de Populus, preferencialmente expresso no tecido xilemático em diferenciação para deposição de parede secundária (LAFARGUETTE et al, 2004). As…”