Ανοσοεντοπισμός και δραστηριότητα της β-αμυλάσης σε παρθενοκαρπικούς και μη καρπούς τομάτας κατά τη διάρκεια της ανάπτυξής τους

Abstract

Στην παρούσα μελέτη μελετήθηκε η β-αμυλάση, σε παρθενοκαρπικούς και ένσπερμους καρπούς τομάτας τύπου cherry, κατά τη διάρκεια της ανάπτυξής τους. Τα στάδια που επιλέχτηκαν ήταν νεαροί πράσινοι καρποί διαμέτρου 5mm και 15mm, ώριμοι πράσινοι καρποί, καρποί στο στάδιο της αλλαγής του χρώματος και ώριμοι κόκκινοι καρποί. Οι παρθενοκαρπικοί καρποί αναπτύχθηκαν μετά την αφαίρεση των ανθήρων από κλειστά άνθη και την ακόλουθη εφαρμογή 50ppm β-ναφθοξυοξεικού οξέος. Για τη μελέτη του ενζύμου χρησιμοποιήθηκε ο ανοσοεντοπισμός της πρωτεΐνης και η εκτίμηση της δραστικότητας του ενζύμου σε εκχυλίσματα των καρπών από τα παραπάνω στάδια. Η β-αμυλάση εντοπίστηκε έντονα στις ηθμαγγειώδεις δεσμίδες σε όλα τα υπό μελέτη στάδια, τόσο στους παρθενοκαρπικούς όσο και στους ένσπερμους καρπούς. Στους ένσπερμους καρπούς, το σήμα ήταν εντονότερο στα όργανα του εμβρύου, στο ενδοσπέρμιο και στους χιτώνες της σπερματικής βλάστης. Επίσης, η β-αμυλάση εντοπίστηκε στο περικάρπιο, το σήμα όμως του εντοπισμού ήταν λιγότερο έντονο. Όσον αφορά τον ανοσοεντοπισμό του ενζύμου, οι διαφορές μεταξύ παρθενοκαρπικών και ένσπερμων καρπών εντοπίζονται κυρίως στο έμβρυο και το ενδοσπέρμιο. Από τη σύγκριση των προτύπων της κατανομής του αμύλου και του ανοσοεντοπισμού του ενζύμου, είναι δυνατόν να λεχθεί ότι υδρόλυση του αμύλου γίνεται τόσο σε ιστούς που εντοπίζεται άμυλο, με τη χρώση του ιωδίου, όσο και σε ιστούς όπου δεν εντοπίζεται άμυλο. Η δραστικότητα του ενζύμου ήταν υψηλότερη στα τελευταία στάδια της ανάπτυξης του καρπού, ιδιαίτερα στους παρθενοκαρπικούς καρπούς, γεγονός το οποίο υποδηλώνει τη συμμετοχή του ενζύμου στη μεγάλη υδρόλυση του αμύλου. Υψηλή δραστικότητα του ενζύμου παρατηρήθηκε επίσης και στο πρώτο στάδιο της ανάπτυξης του καρπού (διαμέτρου 5mm). Η παρατηρούμενη συσσώρευση του αμύλου σε συνδυασμό με την υψηλή δραστικότητα του ενζύμου κατά το στάδιο αυτό καταδεικνύει την ταυτόχρονη σύνθεση και αποδόμηση του αμύλου στον καρπό της τομάτας.

In the present study the activity and immunolocalization of β-amylase were studied in parthenocarpic and seeded tomato fruits in selected stages of fruit development. The stages were: developing immature green fruits of diameter 5mm and 15mm, mature green, breaker and red ripe fruits. Parthenocarpic fruits were developed after the application of 50ppm β-naphthoxyacetic acid on emasculated closed flowers. Beta-amylase was localized in vascular bundles, in both parthenocarpic and seeded fruits examined. Moreover, in seeded fruits, the localization signal was heavy in developing embryos, endosperm and ovular tissues. Finally, the protein was present in pericarp and starch grains, however the localization signal was less dense. As it is obvious from the preceding, the differences in immunolocalization patterns between parthenocarpic and seeded fruits are spotted in developing seeds. From the comparison of starch localization pattern with protein immunolocalization pattern, it can be said that starch hydrolysis occurs both in tissues that contain starch grains as well as in tissues in which no starch is detected. Beta-amylase activity was higher at the later stages of fruit development, especially in parthenocarpic fruits, a fact that points to the enzyme participation in high starch hydrolysis which occurs in these developmental stages. The observed high enzyme activity in 5mm fruits along with the concominant starch accumulation shows that starch hydrolysis could occur in parallel with starch synthesis in tomato fruits.