Effect of drought and wounding stress on indole alkaloid formation in Catharanthus roseus

Frischknecht, Peter; Bättig, Marianne; Baumann, Thomas W.

doi:10.1016/s0031-9422(00)84769-x

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“…Leaf age is a factor usually overlooked in IR studies (Coleman and Jones, 1991). Contrary to previous reports on indole alkaloids (Frischknecht et al, 1987) and phenols (Hartley and Firn, 1989), and in accordance with recent work on furanocoumarins (Zangerl and Berenbaum, 1995), we found that age of the infested leaf did not affect induction of Hx. Both aphid infestation and leaf age, however, had singly a significant effect on Hx levels of the primary leaf.…”

Section: Discussionsupporting

confidence: 89%

Characteristics of Hydroxamic Acid Induction in Wheat Triggered by Aphid Infestation

Gianoli

Niemeyer

1997

J Chem Ecol

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Abstract-Hydroxamic acids (Hx) are natural products of Gramineae that are associated with cereal resistance to pests. We aimed at characterizing the induction of Hx accumulation in seedlings of wheat, Triticum aestivum, by short-term infestation of the cereal aphid, Rhopalosiphum padi. A load of 25 aphids increased significantly the Hx levels in the infested primary leaf in comparison with control levels. Lower loads did not increase Hx concentration. Aphid infestation lasting 16 hr did not elicit induction of Hx, even after a time-lag of 32 hr to allow the expression of any induced response. Fortyeight hours was the minimum duration of aphid infestation required to trigger Hx induction. The age of the infested tissue (the primary leaf) did not affect induction. Similar increases of Hx were found in unfolding, expanding, and totally expanded primary leaves. It was determined that the regime of nutrient supply (N-intensive nutritive solutions at low and high concentration) to wheat seedlings had no effect on the magnitude of the aphid-induced Hx (N-based secondary metabolites). Results obtained are discussed in the framework of general theories of plant defense allocation.

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Section: Discussionsupporting

confidence: 89%

Characteristics of Hydroxamic Acid Induction in Wheat Triggered by Aphid Infestation

Gianoli

Niemeyer

1997

J Chem Ecol

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“…Com relação a metabólitos fenólicos, os estudos realizados apresentam resultados conflitantes e parece não ser possí-vel estabelecer uma correlação clara entre sua concentração e estresse osmótico 43,79,[94][95][96][97][98][99] , porém, nem sempre há alterações no acúmulo de metabólitos decorrentes de variações hídricas, como ocorre por ex. com os alcalóides de Catharanthus roseus 100 . O efeito da seca na concentração de metabólitos é, às vezes, dependente do grau de estresse e do período em que ocorre, sendo que efeitos a curto prazo parecem levar a uma produção aumentada, enquanto a longo prazo é observado um efeito oposto 6,95,98,101,102 .…”

Section: Disponibilidade Hídricaunclassified

“…O acúmulo de alcalóides indólicos monoterpênicos em vinca também se mostrou estimulado pela danificação em folhas jovens, enquanto não foram observadas alterações metabólicas em folhas maduras, o que sugere um maior comprometimento implícito da proteção química com os tecidos mais jovens em relação aos já desenvolvidos 100 .…”

Section: Indução Por Estímulos Mecânicos Ou Ataque De Patógenosunclassified

Plantas medicinais: fatores de influência no conteúdo de metabólitos secundários

Gobbo‐Neto¹,

Lopes²

2007

Quím. Nova

921

364

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. do Café, s/n, 14040-903 Ribeirão Preto -SP, BrasilRecebido em 7/7/05; aceito em 11/4/06; publicado na web em 31/10/06 MEDICINAL PLANTS: FACTORS OF INFLUENCE ON THE CONTENT OF SECONDARY METABOLITES. Since secondary metabolites represent a chemical interface between plants and surrounding environment, their syntheses are frequently affected by environmental conditions. Thus, variations in the total content and/or of the relative proportions of secondary metabolites in plants can take place. We review the main environmental factors that can streamline or alter the production or concentration of secondary metabolites in plants. How seasonality, circadian rhythm, developmental stage and age, temperature, water availability, UV radiation, soil nutrients, altitude, atmospheric composition and tissue damage influence secondary metabolism are discussed.Keywords: variations in secondary metabolites; medicinal plants; chemical ecology. INTRODUÇÃODesde o quarto século a.C. existem relatos de normas para a coleta de plantas medicinais. Os carrascos gregos, por ex., coletavam suas amostras do veneno cicuta (Conium maculatum) pela manhã, quando os níveis de coniina são maiores 1,2 . Variações temporais e espaciais no conteúdo total, bem como as proporções relativas de metabólitos secundários em plantas ocorrem em diferentes níveis (sazonais e diárias; intraplanta, inter-e intraespecífica) e, apesar da existência de um controle genético, a expressão pode sofrer modificações resultantes da interação de processos bioquímicos, fisiológicos, ecológicos e evolutivos 3-7 . De fato, os metabólitos secundários representam uma interface química entre as plantas e o ambiente circundante, portanto, sua síntese é freqüentemente afetada por condições ambientais 8 .Os principais fatores que podem coordenar ou alterar a taxa de produção de metabólitos secundários estão expostos a seguir. Deve ser enfatizado, porém, que os estudos sobre influência destes fatores na produção de metabólitos secundários geralmente têm se limitado a um grupo restrito de espécies, predominantemente ocorrentes em regiões temperadas, muitas das quais são comercialmente importantes e podem ter sofrido fortes pressões seletivas antrópicas visando certas características desejadas. Seu comportamento, portanto, nem sempre é representativo de plantas selvagens ou de outros tipos de habitat.Também deve ser ressaltado que, muitas vezes, as variações podem ser decorrentes do desenvolvimento foliar e/ou surgimento de novos órgãos concomitante a uma constância no conteúdo total de metabólitos secundários. Isto pode levar à menor concentração destes metabólitos por diluição, podendo, no entanto, resultar em maior quantidade total, devido ao aumento de biomassa 9,10 . Além disso, alguns dos fatores discutidos apresentam correlações entre si e não atuam isoladamente, podendo influir em conjunto no metabolismo secundário, como por ex.: desenvolvimento e sazonalidade; índice pluviométrico e sazonalidade; temperatura e altitude, entre outros. FATORES QUE INFLUENCIAM O CONTEÚDO DE M...

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“…The biological activities of the alkaloids [4] support this assumption. Frischknecht et al [144] studied the influence of drought and wounding stress on alkaloid accumulation in C. roseus plants. In healthy, non-stressed plants the very youngest part of the shoot tip contained more than 3% alkaloid; from top to base alkaloid content of consecutive leaf pairs decreased.…”

Section: Regulation Of Secondary Metabolismmentioning

confidence: 99%

Cell and tissue cultures ofCatharanthus roseus (L.) G. Don: a literature survey

Heijden

Verpoorte

Hoopen

1989

Plant Cell Tiss Organ Cult

131

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The literature concerning the formation of secondary metabolites in cell and tissue cultures of Catharanthus roseus has been reviewed. Several aspects involved in the formation of secondary metabolites are discussed; e.g. regulation of secondary metabolism, environmental factors influencing secondary metabolism, biosynthesis and enzymology of the products, analysis of product formation, immobilization of cultured cells and stability of cell lines. Some economical aspects of production processes are discussed.

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Effect of drought and wounding stress on indole alkaloid formation in Catharanthus roseus

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Characteristics of Hydroxamic Acid Induction in Wheat Triggered by Aphid Infestation

Characteristics of Hydroxamic Acid Induction in Wheat Triggered by Aphid Infestation

Plantas medicinais: fatores de influência no conteúdo de metabólitos secundários

Cell and tissue cultures ofCatharanthus roseus (L.) G. Don: a literature survey

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