Interconversione dei carboidrati di riserva nella maturazione e reidratazione del polline in un peperoncino

CARRIZO GARCÍA C., GUARNIERI M., PACINI E.

Siena, Italia

Congreso; 55° Congreso del Grupo Embriológico Italiano; 2009

Grupo Embriológico Italiano

Nel polline si può trovare un ampio range di carboidrati che hanno delle diversi funzioni durante la maturazione, presentazione e germinazione del polline. Di conseguenza, la regolazione del metabolismo dei carboidrati è critica per la fertilità maschile. Si è analizzato il contenuto di carboidrati di riserva in tre stadi di sviluppo del polline per studiare l’interconversione tra di loro. Simultaneamente, sono state studiate cinque enzimi che participerebbero nell’interconversione tra questi carboidrati, cercando di capire le possibili vie metaboliche svolte. Lo studio è stato fatto in una varietà di peperoncino (Capsicum annuum L.) che ha un polline ortodosso. Gli stadi studiati sono: polline binucleato (un giorno prima dell’apertura delle antere), polline maturo (giorno dell’apertura delle antere) e polline reidratato (idratazione in vitro in medium di coltivazione senza zuccheri). Sono stati quantificati i carboidrati solubili, l’amido e le attività degli enzimi invertasi solubili (acida e neutra), invertasi insolubile, saccarosio sintetasi (nel senso dell’idrolisi) e amilasi totali. I tre carboidrati solubili trovati, saccarosio, glucosio e fruttosio, sono in quantità simili nel polline binucleato, quando l’amido è abbondante. Glucosio e fruttosio aumentano circa quattro volte nel polline maturo, il saccarosio rimane quasi invariabile, mentre l’amido è stato idrolizzato del tutto. Il saccarosio è totalmente consumato durante la reidratazione, mentre glucosio, fruttosio e amido non cambiano. I tre carboidrati solubili trovati, saccarosio, glucosio e fruttosio, sono in quantità simili nel polline binucleato, quando l’amido è abbondante. Glucosio e fruttosio aumentano circa quattro volte nel polline maturo, il saccarosio rimane quasi invariabile, mentre l’amido è stato idrolizzato del tutto. Il saccarosio è totalmente consumato durante la reidratazione, mentre glucosio, fruttosio e amido non cambiano. L’attività delle invertasi solubili e della saccarosio sintetasi aumentano dal polline binucleato fino al polline maturo e poi diminuiscono durante la reidratazione. Non si è trovata attività invertasica insolubile nel polline binucleato. Questo enzima è invece attivo nel polline maturo e durante la reidratazione, anche se presenta l’attività più bassa tra tutti gli enzimi studiati. La bassa attività dell’invertasi insolubile in contrasto con quella degli altri enzimi che idrolizzano saccarosio suggeriscono che questo processo avviene principalmente nel citoplasma. L’aumento dell’attività degli enzimi che idrolizzano saccarosio verso la maturità del polline potrebbe rivelare la sua preparazione per l’idrolisi di saccarosio durante la reidratazione e la germinazione. L’attività delle amilasi è più alta nel polline binucleato e poi diminuisce continuamente, il che concorda con l’idrolisi quasi totale dell’amido a maturità. La diminuizione di tutte le attività durante la reidratazione va in parallelo alla mancanza del loro sustrato (saccarosio o amido). Si può sostenere che esiste un’interconversione tra i diversi carboidrati analizzati e che i cambiamenti nelle loro concentrazioni e nell´attività degli enzimi sono correlati. Inoltre, si può anche affermare che i diversi enzimi studiati sono coinvolti attivamente, e in diverse proporzioni, nella maturazione e reidratazione del polline.