43. Gartenbauwissenschaftliche Tagung - (DGG) und des

Obstbau „Physiologische Grundlagen“
Einfluss einer wachstumsfördernden Stickstoffversorgung auf den
Flavonoid-Stoffwechsel von Apfel
T. Strissel 1 , H.Halbwirth 2 , K.Stich 2 und D. Treutter 1
1
Fachgebiet Obstbau, TU München-Weihenstephan, Alte Akademie 16, 85350 Freising
2 Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften,
TU Wien, Getreidemarkt 9, A-1060 Wien
Eine erhöhte Stickstoffversorgung bei Apfel bewirkt ein gesteigertes Triebwachstum. Parallel
dazu kommt es zu einem Rückgang der für die Schorfresistenz bedeutsamen Flavonoide, insbesondere
der Flavanole, in jungen Apfelblättern. Bei der schorfanfälligen Sorte ‚Golden Delicious’
korreliert dieser Rückgang an Flavonoiden mit einer erhöhten Schorfanfälligkeit, die
schorfresistente Sorte ‚Rewena’ zeigte hingegen auch unter einer erhöhten Stickstoffversorgung
keine Schorfsymptome. Es bestehen verschiedene Hypothesen zum Trade-Off zwischen
dem wachstumsbezogenen Primärstoffwechsel und dem für den abwehrbezogenen Sekundärstoffwechsel,
die sich im wesentlichen auf eine Konkurrenz um gemeinsame Substrate beziehen.
Die Regulation dieser Mechanismen, insbesondere auf der Ebene der Enzymaktivitäten,
ist bislang weitestgehend unbekannt. In zahlreichen Experimenten wurden deshalb die Auswirkungen
einer erhöhten Stickstoffversorgung auf die Aktivität verschiedener Enzyme der
Flavonoidbiosynthese (Phenylalaninammoniumlyase PAL, Chalkonsynthase/-isomerase
CHS/CHI, Flavanon 3-Hydroxylase FHT, Dihydroflavonol 4-Reduktase) und auf den Hydroxyzimtsäure-
und Flavonoidgehalt ermittelt. Es konnte in den Untersuchungen ein Rückgang
der Gehalte an Hydroxyzimtsäuren und Flavonoiden unter hohem Stickstoffangebot beobachtet
werden. Die Einflüsse einer erhöhten Stickstoffversorgung auf die Enzymaktivitäten von
CHS/CHI, FHT und DFR waren uneinheitlich bzw. unbedeutend, während für die PAL,
Schlüsselenzym des Phenylpropanoidmetabolismuses, ein Rückgang der Aktivität in Folge
der gesteigerten Sickstoffversorgung beobachtet wurde. Dies deutet auf eine Downregulation
der PAL hin, weshalb die PAL als „Bottleneck“ der Flavonoidbiosynthese angesehen werden
kann und die Downregulation in einem verringerten Gehalt der Flavonoide resultierte. Bei
einem Vergleich unterschiedlich schorfanfälliger Sorten zeigte sich zudem, dass die schorfresistente
Sorte ‚Rewena’ durch die erhöhte Stickstoffversorgung wesentlich weniger beeinflusst
wurde als die schorfanfällige Sorte ‚Golden Delicious’.
BHGL – Tagungsband 24/2006
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