De invloed van wit licht op de ethyleenproductie bij intacte groene kiemplanten en de mogelijke rol hierbij van de fotosynthese

Abstract

Vanaf het begin van de jaren 80 verschenen de eerste publicaties over effecten van langdurige bestralingen met wit licht op de ethyleenproductie bij groene plan ten (voor overzicht zie tabel 1.1 ). Deze literatuurgegevens tonen aan dat er geen eenduidig effect van wit licht op de ethyleenvrijzetting bestaat. Een absolute vergelijking van deze resultaten is echter onmogelijk omwille van de volgende redenen : 1. verschillende plantenspecies werden gebruikt bij verschillende ontwikkelingstoestanden, 2. het bestudeerde plantenmateriaal was erg divers, 3. in de meeste experimenten werd gewerkt met bladsegmenten terwijl slechts enkele auteurs intacte planten onderzochten. In de meeste gevallen werden de ethyleenmetingen uitgevoerd in gesloten meetsystemen. Verschillende nadelen zijn inherent aan deze doseringsmethode verbonden. De continue wijzigingen in de gehalten aan CO2, 02 en ethyleen in de gasfase beïnvloeden op niet controleerbare wijze de fysiologische reacties van de plant(edelen). Zo kan het geaccumuleerde ethyleen autokatalytisch of autoinhiberend werken op zijn eigen productie. De door fotosynthese verlaagde CO2 concentratie in de gesloten vaatjes heeft eveneens een effect op de ethyleenvrijstelling. Enkele auteurs wezen trouwens op het grote belang van een optimale CO2 concentratie in de atmosfeer bij het onderzoek van lichteffecten op de ethyleensynthese bij groene planten. In dit werk bestuderen wij de invloed van wit licht op de ethyleenproductie van intacte groene kiemplanten geïntubeerd in een open meetsysteem. Deze techniek laat toe om het ethyleen te doseren onder fysiologisch gunstige omstandigheden. We vergelijken de lichtresponsen van de ethyleenproductie bij groene kiemplanten van verschillende plantensoorten onder identieke groeiomstandigheden. Daarna onderzoeken we het effect van wit licht meer in detail op de verschillende stappen van de ethyleenbiosyntheseweg bij groene bonekiemplanten. Vervolgens wordt nagegaan of de fotosynthese een rol speelt in de door wit licht gestimuleerde ethyleenproductie. Het positieve lichteffect op de ethyleenvrijstelling valt immers samen met de ontwikkeling van de fotosynthetische capaciteit van de planten. Enerzijds wordt aandacht besteed aan de mogelijke betrokkenheid van fotosynthetisch geproduceerde vrije radicalen van zuurstof bij de ethyleenproductie. Verscheidene auteurs suggereerden immers dat vrije zuurstofradicalen participeren bij de omzetting van ACC naar ethyleen. Tijdens het fotosynthetisch electronentransport worden actieve zuurstofspecies gevormd. Deze radicalen kunnen de omzetting van ACC naar ethyleen stimuleren en zo (mede)verantwoordelijk zijn voor het waargenomen lichteffect. Anderzijds wordt nagegaan of dit effect kan verklaard worden door bemiddeling van het fotosyntheseproces alleen. De mogelijke betrokkenheid van de fotoreceptoren fytochroom en cryptochroom bij de lichtregulatie van de ethyleenbiosynthese wordt onderzocht in enkele oriënterende proeven. Wanneer in dit werk gesproken wordt over ethyleenproductie (-synthese) wordt hiermee de hoeveelheid ethyleen bedoeld die door het weefsel in het milieu wordt vrijgesteld (ethyleenvrijzetting).