Comparative study on the turnover of quinic- and shikimic acid and of its derivatives in needles of Norway spruce, Picea abies (L.) Karst., affected by 'Waldsterben' syndrome
Creators
- 1. Muenchen Univ. (Germany, F.R.). Botanisches Inst.
Description
A comparative study on the incorporation of 14C into quinic- and shikimic acid in spruce needles was carried out with four different syndroms of Picea abies (L.) Karst: a tree from high altitudes of the Bayerischer Wald with the syndrom of 'acute yellowing', a light-sensitive mutant with yellowish needles (Picea abies Karst. finedonensis), a tree exhibiting 'Lametta' syndrome with a translucent crown and twigs hanging down like tinsel, and a healthy tree for control. The needles of these trees were labelled via photosynthetic fixation of 14CO2 in June, and the fate of labelled compounds was monitored over 125 days. In the youngest needles incorporation rates of quinic and shikimic acid reached a dominating level of about 60% of the label of soluble metabolites, which underlines the decisive role of both acids during needle development. The yellow mutant 'finedonensis' and the tree with 'Lametta' syndrome, which exhibit rather identical turnover kinetics of quinate and shikimate, show lower rates and reach, in particular in one- and two-year-old needles, only about 50% of the incorporation rates of the control spruce. The tree with the syndrome of 'acute yellowing' exhibits a significant reduction of incorporation already in the youngest needles; the older needles of this tree virtually suspend metabolism of both acids all together, though apparently high but dormant pools of shikimate and quinate are present. The degree of label incorporation into shikimate and quinate may possibly serve as a measure of needle damage. Exclusively in the yellow mutant a novel spruce constituent, 3-0-p-coumaroylquinic acid, could be detected; a related compound, 3-0-p-caffeoylshikimic acid was identified in the needles of the 'acute yellowing' tree. (orig./MG)
Abstract (German)
Eine vergleichende Studie ueber den Umsatz der Vorlaeufer phenolischer Verbindungen, China- und Shikimisaeure, in den Nadeln der Fichte wurde bei vier verschiedenen, teils krankhaften Erscheinungsformen von Picea abies (L.) Karst. durchgefuehrt. Bei einer Fichte mit dem Syndrom der 'Akuten Vergilbung' aus einer Hoehenlage des Bayerischen Waldes, einer kronenverlichteten Fichte mit dem Lamettasyndrom, einer lichtempfindlichen Gelbmutante (Picea abies finedonensis), sowie einer gesunden Kontrollfichte wurden die Nadelinhaltsstoffe mit Hilfe einer 14CO2-Fixierung im Juni markiert und ihr Schicksal bis Mitte Oktober verfolgt. Der groesste Einbau von 14C in China- und Shikimisaeure war insgesamt im jeweils juengsten Nadeljahrgang mit Werten von ueber 60% Anteil an den loeslichen Stoffwechselprodukten festzustellen. Im Vergleich zur gesunden Kontrollfichte zeigten beide Saeuren in den Nadeln mit dem Lametta-Syndrom und der Gelbmutante 'Finedonensis' ein fast identisches Verhalten auf, wobei ihre Anteile vor allem in den ein und zwei Jahre alten Nadeln um fast 50% reduziert waren. Bei der Fichte mit dem Syndrom der 'Akuten Vergilbung' jedoch war in den Nadeln des juengsten Jahrgangs bereits ein reduzierter Einbau von 14C festzustellen, der dann in den Nadeln der beiden darauffolgenden Jahrgaenge praktisch vollstaendig zum Erliegen kam, obwohl vergleichbar grosse Pools von Chinasaeure und Shikimisaeure in den Nadeln vorliegen. Der Umfang des Einbaus von 14C in beiden Saeuren ist moeglicherweise ein Mass fuer den Grad der Nadelschaedigung. Als spezifische und konstitutive Verbindung der Gelbmutante konnte erstmals 3-0-p-Cumaroyl-Chinasaeure nachgewiesen werden, waehrend in den ebenfalls vergilbten Nadeln der Fichte mit der 'Akuten Vergilbung' 3-0-p-Caffeoyl-Shikimisaeure identifiziert wurde. (orig./MG)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Vergleichende Untersuchung der Dynamik von Chinasaeure und Shikimisaeure im Nadelstoffwechsel von Fichten (Picea abies (L.) Karst.) im Zusammenhang mit dem 'Waldsterben'
Publishing Information
- Journal Title
- Forstwissenschaftliches Centralblatt
- Journal Volume
- 108
- Journal Issue
- 2
- Series
- Forstwiss. Centralbl.
- Journal Page Range
- 103-110
- ISSN
- 0015-8003
- CODEN
- FWSCA
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 20052215
- Subject category
- S60: APPLIED LIFE SCIENCES;
- Descriptors DEI
- CARBON 14 COMPOUNDS; LABELLING; LEAVES; METABOLISM; MUTANTS; PATHOLOGICAL CHANGES; PHENOLS; PRECURSOR; SHIKIMIC ACID; TRACER TECHNIQUES; TREES
- Descriptors DEC
- AROMATICS; CARBON COMPOUNDS; CARBOXYLIC ACIDS; DISEASES; HYDROXY ACIDS; HYDROXY COMPOUNDS; ISOTOPE APPLICATIONS; ORGANIC ACIDS; ORGANIC COMPOUNDS; PLANTS