Ανοσοεντοπισμός και δραστικότητα της πυροφωσφορυλάσης της ουριδινοδιφωσφορογλυκόζης (UGPάσης) σε παρθενοκαρπικούς και μη καρπούς τομάτας τύπου cherry κατά τη διάρκεια ανάπτυξής τους

Abstract

Στην παρούσα εργασία, μελετήθηκε η πυροφωσφορυλάση της ουριδινοδιφωσφορογλυκόζη (UGPάση) 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 παρθενοκαρπικές τομάτες 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 (εκτός του σταδίου των 5mm). Η UGPάση εντοπίστηκε έντονα στις ηθμαγγειώδεις δεσμίδες σε όλα τα υπό μελέτη στάδια, τόσο στους παρθενοκαρπικούς όσο και στους ένσπερμους καρπούς. Στους ένσπερμους καρπούς η UGPάση εντοπίστηκε έντονα στα όργανα του εμβρύου και το ενδοσπέρμιο. Τέλος, η UGPάση εντοπίστηκε στο περικάρπιο και το ζελατινώδες παρέγχυμα των καρπών, το σήμα όμως του εντοπισμού ήταν λιγότερο έντονο. Από τον εντοπισμό του ενζύμου είναι δυνατόν να λεχθεί ότι το ένζυμο είναι ενεργό σε όλο σχεδόν τον καρπό. Η δραστικότητα του ενζύμου ήταν κατά τι υψηλότερη στους ένσπερμους καρπούς σε σχέση με τους παρθενοκαρπικούς, γεγονός το οποίο, σε συνδυασμό με τις ενδείξεις από τον ανοσοεντοπισμό της πρωτεΐνης, είναι δυνατόν να αποδοθεί κατά το μέγιστο μέρος της στην ανάπτυξη του εμβρύου. Το πρότυπο αυτό του εντοπισμού παραπέμπει στη συμμετοχή της UGPάσης στη σύνθεση των κυτταρικών τοιχωμάτων κυρίως στους αναπτυσσόμενους ιστούς. Μέρος της αυξημένης δραστικότητας του ενζύμου στα στάδια του ώριμου πράσινου καρπού είναι δυνατόν να συσχετιστεί με την υδρόλυση της σακχαρόζης που συμβαίνει στα τελευταία στάδια της ανάπτυξης του καρπού. Τέλος μελετήθηκε η έκφραση των γονιδίων που κωδικοποιούν το ένζυμο.

In the present study the activity and immunolocalization of uridine diphosphate pyrophosphorylase (UGPase) in parthenocarpic and seeded tomato fruits were studied. The selected stages of fruits were: developing fruits of diameter 5mm and 15mm, mature green, breaker and red ripe fruits. Parthenocarpic fruits were developed aſter the application of 50ppm α-naphthoxyacetic acid on emasculated closed flowers. UGPase was heavily localized in vascular bundles of all organs examined of arthenocarpic and seeded fruits. In seeded fruits the UGPase protein was also heavily localized in embryo organs and in the endosperm. The localization signal was however less intense in locular parenchyma and pericarp. From immunolocalization pattern it is possible to conclude that the enzyme is active in all fruit tissues. Enzyme activity was slightly higher in seeded than in parthenocarpic fruits, which could be attributed mainly to the growth of the embryo. The pattern of localization points to the possible involvement of UGPase in cell wall biosynthesis, mainly in developing tissues. A part of the higher enzyme activity in the mature green fruits is possible to be correlated with sucrose breakdown that occurs in the last stages of fruit development. Finally, the expression of the genes coding the enzyme was studied.