Marie Ulrychová

Effect of phosphorus deficiency on anthocyanin content in tomato plants.

The effect of phosphorus deficiency on anthocyanin content in tomato plants was studied from the point of view of pathological anthocyanin formation. Phosphorus deficiency resulted in an evident increase of anthocyanin content in all experiments, independently of the tomato variety and of the cultivation conditions. The anthocyanin amount was five times higher on the average and the differences were statistically significant. The average growth inhibition of tomato plants under phosphorus deficiency was 18%. Accumulation of anthocyanins is limited by the temperature; anthocyanins are not synthesized at temperatures above 30°. The results of the experimental variant with enhanced phosphorus concentration in nutrient solution were not uniform. In some experiments a decrease of anthocyanins accompanied by slight growth stimulation was observed, in others an increase associated with growth inhibition. It seems that cultivation conditions, especially the light intensity, play an important role in these experimental variants.AbstractV rámei studia patologické antokyanizace u rostlin byl sledován vliv fosforového deficitu na tvorbu antokyanů u rajčat. Nedostatek fosforu vedl ve všech případech nezávisle na použité odrůdě rajčete a na kultivačních podmínkách k výraznému zvýšení hladiny antokyanů. V průměru byl obsah antokyanů zvýšen sedmkrát a rozdíly byly statisticky vysoce průkazné. Průměru zvýšeným obsahem fosforu nedala jednoznačný výsledek. V některých pokusech bylo pozorováno snížení obsahu antokyanů, provázené růstovou stimulací, v některých pak zvýšení, doprovázené naopak růstovou inhibicí. Zdá se, že u této pokusné varianty hrají významnou úlohu kultivační podmínky, zejména intensita osvětlení.

Phosphorus disturbances associated with potato leafroll virus infection

Potato leafroll virus induces considerable disturbances of phosphorus metabolism in leafroll-infected potato plants. Each variety reacts differently in this respect on the infection, to some extent being dependent on the susceptibility of the respective variety to leafroll and to the season as well. In varieties particularly susceptible to leafroll as in Apta and Sieglinde there is a decrease of total P after infection. On the contrary, varieties showing medium susceptibility such as varieties Tatranka, Rita and Ambra react to leafroll infection with a considerable increase of total P. In the comparatively less susceptible variety Krasava, there is no change in the level of total P after infection. In autumn, however, a slight decrease of total P even in the medium susceptible variety Tatranka, and the less susceptible variety, Krasava, can be found. Our results shed a new light on existing controversies in literature regarding phosphorus content in leafroll-infected potato plants.When the changes in the contents of various phosphorus fractions in the infected plants are compared we can observe a tendency of lowmolecular fractions to rise. Among the different phosphorus fractions one common feature could be seen, except for the hypersensitive resistant variety Apta, namely, that the acid-soluble organic phosphates in the stems of all varieties examined, were considerably higher than in healthy stems.AbstractVirus svinutky bramboru působí silné poruchy v metabolismu fosforu u infikovaných rostlin bramboru. Každá odrůda reaguje na infekci odlišně, do jisté míry v závislosti na citlivosti příslušné odrůdy vůči svinutce a také v závislosti na vegetačním období. Odrůdy velmi citlivé na svinutku jako Apta (Ulrychová aLimberk, 1967) a Sieglinde reagují na infekci snížením celkového fosforu. Odrůdy středně citlivé Tatranka, Rita a Ambra reagují na infekci svinutkou naopak výrazným zvýšením obsahu celkového fosforu. U poměrně málo citlivé odrůdy Krasava se obsah celkového fosforu prakticky nemění. V podzimním období můžeme však pozorovat nepatrné snížení obsahu celkového fosforu i u strředně citlivé odrůdy Tatranka a málo citlivé odrůdy Krasava. Výsledky naší práce vysvětlují rozpory, které až dosud existovaly v literatuře, pokud jde o obsah fosforu ve svinutkových rostlinách.Porovnáme-li změny v obsahu jednotlivých frakcí fosforu u nemocných rostlin, pozorujeme tendenci k zvyšování obsahu nízkomolekulárních frakcí Mezi různými frakcemi fosforu bylo možno najít jeden společný rys u všech vyšetřovaných odrůd a to výrazné zvýšení obsahu rozpustného organicky vázaného fosforu v osách svinutkových rostlin.AbstractВирус скручивания листьев картофеля вызывает сильные нарушения метаболизма фосфора у зараженных растений. В зависимости от чувствительности сорта к вирусу скручивания листьев картофеля и также в зависимости от вегетационного периода каждый сорт реагирует на инфекцию до определенной степени по-разному. Сорта сильно чувствительные к вирусу скручивания листьев картофеля, как напр. Apta (Ulrychová Limberk 1967) и Sieglinde, реагируют на инфекцию понижением количества общего фосфора. У слабо чувствительного сорта Krasava содержание количества общего фосфора практически не изменяется. Однако, осенью можно наблюдать незначительное понижение количества обшего фосфора и у средне чувствительного сорта Tatranka и слабо чувствительного сорта Krasava. Результаты нашей работы объясняют противоречия, которые до сих пор существовали в литературе по содержанию фосфора в листьях картофеля, зараженных вирусом скручивания.Сравнивая изменения в содержании отдельных фракций фосфора у больных растений можно наблюдать стремление к повышению содержания низкомолекулярных фракций. Среди отдельных фракций фосфора возможно найти одну общую черту у всех испытываемых сортов: выразительное повышение содержания растворимого оранически связанного фосфора в стеблях зараженных растений.

Some metabolic disturbances in tomato plants infected with potato witches’ broom

The pathophysiology of tomato plants infected with potato witches’ broom was studied. Changes in dry weight, content and composition of ash and the amount of different phosphorus and nitrogen fractions were investigated. All analyses were carried out separately in leaves, stems and preliminarily also in flowers. Considerable disproportions found in the distribution of metabolites among the individual organs investigated correspond to a great extent to the morphological picture of the disease. The leaves of diseased plants are actually starving and their growth and development are greatly inhibited. On the other hand, the stems are overflowing with metabolites, in particular with nitrogenous ones. They are thickened and along their entire length rootlets and sprouts appear forming the characteristic brooms. The authors assume that the disturbances in flower formation in diseased plants are due to the lack of essential metabolites. Diseased plants contain an increased amount of alkaline metals and alkaline earths.AbstractByla studována patofyziologie rostlin rajčat onemocnělých metlovitostí bramboru (potato witches’ broom). Byly sledovány změny v sušinách, obsahu a složení popelovin a obsahu jednotlivých frakcí fosforu a dusíku. Všechny analýzy byly prováděny odděleně v listech, osách a předběžně také v květech. Byly zjištěny značné disproporce v rozložení živin mezi jednotlivými orgány nemocných rostlin, které odpovídají do značné míry morfologickému obrazu ochuravění. Listy nemocných rostlin v podstatě hladoví a jejich růst a vývoj je silně zbrzděn. Naproti tomu osy jsou přeplněny metabolity, zvláště dusíkatými, jsou silně ztlustlé a po celé délce vyrážejí kořínky a výhony, tvořící charakteristické metly. Je vyslovena domněnka, že př íčinou disharmonie v tvorbě květů u nemocných rostlin je nedostatek esenciálních metabolitů. V nemocných rostlinách je zvýšen obsah alkalických kovů a kovů alkalických zemin.AbstractМы изучали патофизио логию юастений томат ов, болыных болезнью « ведьмины метлы» картофеля (тнз POTATO WITCHES’ BROOM). Изучались измен ения в сухой массе, содержании и составе золы и в содержании от деьных фракций фосфо ра и азота.исе анализы ыелалсь отде льно в листьях, побега х и предвартиельно та кже в цветЪах. Установлены значите. льные раззичия в разм ещении питательных в еществ между отдельн ыми органами больных рас тений, которые соотве тствуют в значительн ой степенп морфологической кар тине заболевания. Лис тья больных растений в сушности голодают и ии рост и развитие си льно заторможены. нао борот, осевые органы п ереполнены метаболитами, особбн но езотистыми, очень у толшены и по всей длин е образкют корни и побеги, образуюшие х арактеристические м етелки («ведьмины мет лы»). Высказано иредиоложение, что ир ичиной дисгармонии в о6ра3овании цветков у б ольных растений является недстаток э ссениальных метабол итов. В больнъх растен иях повьппено сдержание алкаличес ких металлов и металл ов алкалических земе ль.

Isolation of some strains ofCorynebacterium fascians (Tilford) Dowson in Czechoslovakia

Four strains of the phytopathogenic bacteriumCorynebacterium fascians (Tilford)Dowson were selected from our isolates and deposited in the Czechoslovak National Collection of Type Cultures (CNCTC) of the Institute of Hygiene and Epidemiology in Prague. Two very virulent (Cor 83/82 “UPR” and Cor 82/81 “UP”) and one avirulent (Cor 81/80 “CP1b”) pelargonium strains, producing acid from rhamnose, were isolated from fasciations onPelargonium zonale W. One avirulent celery strain ofC. fascians (Cor 80/80 “CF4a”) was isolated from a root expiant ofApium graveolens L. growing on a nutrient mediumin vitro. Morphological, cultural, physiological and biochemical characteristics of these selected Czechoslovak isolates were compared with the American patented strain cotype ATCC 12974.

Behaviour of mlo evoking potato witches’ broom in callus tissue culture ofSolatium laciniatutn ait. andNicotiana tabacum L. cv. samsun

The growth of callus tissue cultures and the infectivity of twenty fiveSolanum laciniatum Ait. plants and of sixteenNicotiana tabacum L. cv. Samsun plants were investigated. The plants were obtained from callus tissue cultures derived from stem pieces of the respective plants infected with a mycoplasma-like organism (MLO) evoking potato witches’ broom. The tissues were cultivated on synthetic nutrient medium with kinetin and IAA. Allde novo obtainedS. laciniatum plants were healthy. On the contrary twelve of the sixteen reconstituted tobacco plants showed MLO presence.Summarizing these and previous results, the authors suppose that the most important factor influencing MLO persistence in callus tissues cultivated on the applied nutrient medium may be the callus growth rate and the organogenesis set. Both these conditions are determined by the metabolism of the investigated plant species.

The effect of kinetin on the organogenesis in tobacco (Nicotiana glauca Grah.) callus cultures derived from healthy and mycoplasma-infected plants

In contradiction to Paulet’s (1965) data, we found that kinetin/IAA strongly affected organogenesis in callus tissue derived from the stem ofNicotiana glauca Grah. plants both in primary expiants and in subcultured calli. The effect of these substances was higher in the subcultured calli derived from mycoplasma-infected plants. Evidence of the absence of the infectious agent in de novo-formed plants in subcultured calli was given by grafting and by the electron micrograph.

Mycoplasma-like organisms inLupinus hybrids showing witches’ broom symptoms

A previously undescribed disease onLupinus hybrids manifesting typical witches broom symptoms occurred spontaneously in a locality in North Bohemia. Broomed shoots appeared only in late summer and resulted from the abnormal proliferation of dormant axillary buds in leaf and fruit axils. The shoots were bushy and their leaves were dark green and not reduced in size. Electron micrographs of ultrathin sections showed the presence of numerous mycoplasma-like organisms (MLO) in diseased but not healthy phloem tissues.

Metabolic disturbances innicotiana glauca, a symptomless

Metabolic disturbances inNicotiana glauca, a symptomless carrier of potato witches’ broom were studied. The dry weight content of leaves of diseased plants was slightly decreased, that of the stems increased. The ash content in the dry weight of the whole diseased plant was decreased by 11%. Contrary to tomato plants which had shown considerable disproportions in the distribution of metabolites among the individual organs investigated (ULRYCHOVÁ, LIMBERK 1964), the content of the total nitrogen and of the individual nitrogen fractions of both leaves and stems of diseasedNicotiana glauca were decreased. The content of glutamine was increased in both organs in spite of the decrease of ammonia nitrogen by nearly 30% in both cases. The most striking disturbance found in the diseased plants ofNicotiana glauca was the 67% increase of a low-molecular phosphorus fraction (P extractable with 0-2N HCIO4) in the leaves. This result agrees with that found in diseased tomato plants and may be primarily associated with the virus infection. The content of all other phosphorus fractions of both leaves and stems was decreased.AbstractByly studovány metabolické poruchy uNicotiana glauca, latentního hostitele metlovitosti bramboru (potato withes’ broom). Sušina listů nemocnýoh rostlin byla mímě snížena, zatí mco sušina os byla vyšší. Obsah popelu v celýoh rostlinách byl u nemocných rostlin snižen o 11 %. Na rozdíl od rostlin rajčat, kde byly nalezeny výrazné disproporce v rozložení metabolitů mezi jednotlivými orgány (ULRYCHOVÁ, LIMBERK 1964), byl obsah celkového dusíku i jednotlivých dusíkatých frakcí snížen jak v listech, tak v osách. V obou orgánech byl výraznž výšen obsah glutaminu, přestože amoniakální dusík byl v obou případech téměř o 30 % nižší. Nejvýraznější změnou u infikovaných rostlinNicotiana glauca bylo zvýšení fosforové frakce, extrahovatelné 0,2N-HCIO4 v listeoh o 67 % statisticky vysoce průkazně. Tento výsledek je v souhlasu s nálezem u rostlin rajčat. Obsah ostatních frakcí fosfora v listech a všech frakcí fosforo v osách byl snížen.AbstractИсследовались наруш ения очмена вейеств уNicotiana glauca, латентного xозяин а вируса метельчатост и картофеля (potato witches’ broom). Cyxoe вещ ество больных растений понижено, ме жду тем как сухое веще ство стеблей было пов ышенным. Содержа-ние золы в целом растс нии было у больных рас тений понижено на 11%. В о тличие от томатов, где были на йдены большие диспро порции в распределен ии метаболитов между отдельными орг анами (Ульриxова, ЛимБе Pк 1964), общий азот и азот от дедьных фракций оказался пон иженным как в листьях, так и в стеблях. В 0б0их о рганах резко повышено содержание глотамина, несмотpя на то, что в обоих случаях аммиачный азот был понижен почт и на 30%. Самым влразител ьнлм изменением инфи цированных растенийNicotiana glauca было повы шение фракции цосфор а, экстрагируемого 0,2 N — HCIO4 в листьях на 67%, статис тически высоко досто всрнос. Этот резудьта т явдяется сходным с результато м полученным при анал изе томатов. Содсржан ие остальных фрак-ций фосфора в листьях и всех фракций фосфор а в стеблях было лониж енным.

Mycoplasma-Like organisms associated with stunting ofGypsophila paniculata L.

A new undescribed yellows-type disease ofGypsophila paniculata L. was found. Since a stunted growth is the predominant symptom the disease has been termed stunting. Electron micrographs of ultrathin sections revealed numerous mycoplasma-like organisms in diseased phloem tissues. Attempts to maintain the diseasedGypsophila plants for further investigation of this disease failed for the present in spite of all applied modifications in nutrient media.

Mycoplasma-like bodies inSolanum laciniatum plants infected with potato witches’ broom disease

Mycoplasma-like organisms (MLO) spread from the infectious grafts intoSolanum laciniatumAit. stock plants relatively slowly. MLO were present in all sprouts ofS. laciniatum four weeks after grafting, but the infected plants remained under glasshouse conditions mostly symptomless and flowered normally and formed fruits like healthy plants. The growth of plants with infectious tomato grafts was identical with the controls but that of plants with infectious tobacco (Nicotiana glaucaGrah.) grafts was expressively stimulated. The first flower symptoms appeared onS. laciniatum plants with tomato grafts after five and half months and on.S. laciniatum plants with tobacco grafts after seven months of graft symbiosis. Electron micrographs of ultrathin sections showed the presence of MLO in sieve tubes of potiols and midribs of the infected but symptomless plants. In the phloem parenchyma cells of the witches’ broom diseased plants, highly ordered crystals were occasionally found lying in a microbody surrounded by a membrane. The possible reasons of the disease latency are discussed.