Conversion of phenolic compounds and the role of L-phenylalanine ammonia lyase (PAL) in the induction of plant defense
Loading...
Date
2013
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy w Puławach
Abstract
Description
Phenol and resorcinol lipids are specific products of poly kethyde path and thanks to their phenolic and ampifilic nature, they shape the cell properties as well as the processes performed by it. Currently, this type of research in the world is being focused on understanding and explaining the metabolic pathways of these compounds in cereal plants (eg.: Secale, Sorghum, Triticale, Triti cum, Hordeum) and soil bacteria as well as examining their role as natural control agents of soil plant pathogens. The ability of strains and their mutants to induce systematic plant resistance, is described on the basis of L-phenylalanine ammonia lyase (PAL) activity. The role of PAL in the induction of defense mechanisms in plants is connected with biosynthesis of phytoalexins, changes of phenolic compounds into lignin-like compounds, induction of salicylic acid synthesis – a substance associated with the trans mission of signals that induce local systemic resistance of the plant. Therefore, the level of this enzyme is correlated with the degree of resistance to infection and the aggressiveness of the pathogen. Phenylalanine ammonia lyase is an enzyme commonly found in plants. Its significance is associated with the role of (E)-cin namic acid (CA) that is produced during the elimination reaction. It is a precursor to many of phenylpropanoid compounds (1-3), such as lignins, flavonoids, coumarins, and salicylic acid. Sali cylic acid (SA) probably plays a role of secondary information transmitter in the process of the formation of plant resistance to viruses and bacteria
Lipidy fenolowe i rezorcynolowe są specyficznymi produktami szlaku poliketydowego i dzięki swej naturze feno lowej i ampifilowej kształtują właściwości komórki i procesów przez nią realizowanych. Obecnie tego typu badania na świecie skupiają się na poznaniu i wyjaśnieniu szlaku metabolicznego tych związków w roślinach zbożowych (np. Secale, Sorghum, Triticale, Triticum, Hordeum) i bakteriach glebowych, jak rów nież zbadaniu ich roli jako naturalnych czynników kontroli gle bowych patogenów roślin. Zdolność szczepów i ich mutantów do indukcji odporności systemicznej roślin określa się na pod stawie analizy aktywności amoniakoliazy L-fenyloalaninowej (PAL). Rola PAL w indukcji mechanizmów obronnych rośliny związana jest z biosyntezą fitoaleksyn, z przemianami związków fenolowych do substancji ligninopodobnych, z indukcją syntezy kwasu salicylowego, substancji związanej z przekazywaniem sy gnałów indukujących miejscową i systemową odporność rośliny. Dlatego też poziom aktywności tego enzymu jest skorelowany ze stopniem odporności roślin na infekcję oraz z agresywnością patogena. Amoniakoliaza fenyloalaniny jest enzymem powszechnie występującym w roślinach. Jego znaczenie wiąże się z rolą, jaką w roślinach odgrywa powstający podczas reakcji eliminacji kwas (E)-cynamonowy (CA). Jest on prekursorem wielu związków fenylopropanoidowych (1–3), takich jak np. ligniny, flawonoidy, kumaryny i kwas salicylowy. Kwas salicylowy (SA) odgrywa prawdopodobnie rolę wtórnego przekaźnika informacji w proce sie powstawania odporności rośliny na wirusy i bakterie
Lipidy fenolowe i rezorcynolowe są specyficznymi produktami szlaku poliketydowego i dzięki swej naturze feno lowej i ampifilowej kształtują właściwości komórki i procesów przez nią realizowanych. Obecnie tego typu badania na świecie skupiają się na poznaniu i wyjaśnieniu szlaku metabolicznego tych związków w roślinach zbożowych (np. Secale, Sorghum, Triticale, Triticum, Hordeum) i bakteriach glebowych, jak rów nież zbadaniu ich roli jako naturalnych czynników kontroli gle bowych patogenów roślin. Zdolność szczepów i ich mutantów do indukcji odporności systemicznej roślin określa się na pod stawie analizy aktywności amoniakoliazy L-fenyloalaninowej (PAL). Rola PAL w indukcji mechanizmów obronnych rośliny związana jest z biosyntezą fitoaleksyn, z przemianami związków fenolowych do substancji ligninopodobnych, z indukcją syntezy kwasu salicylowego, substancji związanej z przekazywaniem sy gnałów indukujących miejscową i systemową odporność rośliny. Dlatego też poziom aktywności tego enzymu jest skorelowany ze stopniem odporności roślin na infekcję oraz z agresywnością patogena. Amoniakoliaza fenyloalaniny jest enzymem powszechnie występującym w roślinach. Jego znaczenie wiąże się z rolą, jaką w roślinach odgrywa powstający podczas reakcji eliminacji kwas (E)-cynamonowy (CA). Jest on prekursorem wielu związków fenylopropanoidowych (1–3), takich jak np. ligniny, flawonoidy, kumaryny i kwas salicylowy. Kwas salicylowy (SA) odgrywa prawdopodobnie rolę wtórnego przekaźnika informacji w proce sie powstawania odporności rośliny na wirusy i bakterie
Keywords
L-phenylalanine ammonia lyase (PAL), phenolic
compounds, plant defense mechanism, moniakoliaza fenyloalaniny, PAL, związki fe nolowe, mechanizmy obronne roślin
Citation
Polish Journal of Agronomy, 2013, nr 15, 83–88