Inhibitory effect of methyl jasmonate on tulip root growth related to phenolic compounds accumulation and peroxidase and polyphenol oxidase activities

The effect of methyl jasmonate on root growth, phenolic compounds accumulation in roots, and peroxidase and polyphenol oxidase activities in roots and basal plate of cooled tulip bulbs was investigated. JA-Me strongly inhibited the growth of tulip roots and had much smaller inhibitory effect on the growth of its sprouts. JA-Me substantially stimulated the peroxidase and polyphenol oxidase activities in the studied organs. Enzyme activities, especially peroxidase, were much higher in roots than in basal plate. The treatment of roots with JA-Me promoted the accumulation of phenolic compounds in the first period of root growth (3 days). Later (10 days) their level did not differ from the control, or was lower. Probably the decline of phenolics level was caused by the action of polyphenol oxidase and/or peroxidase, which oxidized phenolics to browning products accumulated in tulip roots. The conversion of phenolic compounds into brown products, caused probably by peroxidase and/or polyphenol oxidase induced by methyl jasmonate may be responsible for the oxidative burst and inhibition of tulip root growth.

Badano wpływ jasmonianu metylu (JA-Me) na wzrost korzeni, akumulację związków fenolowych w korzeniach oraz aktywność peroksydazy i oksydazy polifenolowej w korzeniach i piętce przechłodzonych cebul tulipana. JA-Me silnie hamował wzrost korzeni i w małym stopniu wzrost wybijającego pędu. JA-Me silnie stymulował aktywność peroksydazy i oksydazy polifenolowej w badanych organach. Aktywności enzymów, zwłaszcza peroksydazy, były znacznie wyższe w korzeniach niż w piętkach. Traktowanie korzeni JA-Me zwiększało akumulację związków fenolowych w korzeniach w pierwszym okresie ich wzrostu (3 dni). W późniejszych terminach (10 dni) zawartość fenoli w korzeniach poddanych działaniu JA-Me była podobna jak w kontroli lub niższa. Prawdopodobnie przyczyną obniżania poziomu fenoli było ich utlenianie przez oksydazę polifenolową i/lub peroksydazę oraz nagromadzanie produktów tych przemian, co w efekcie powodowało brązowienie korzeni. Przemiany związków fenolowych do brązowych produktów, będące zapewne wynikiem wzrostu aktywności peroksydazy i oksydazy polifenolowej, indukowanych przez jasmonian metylu, mogą być odpowiedzialne za uszkodzenia oksydacyjne i zahamowanie wzrostu korzeni tulipanów.