EINE QUANTITATIVE ANALYSE DES LICHTEFFEKTES AUF DIE FLAVONOIDSYNTHESE IN PFLANZLICHEN ZELL– UND GEWEBEKULTUREN

Abstract

Photoreceptorsystems involved in photomorphogenesis in intact plants were demonstrated to affect flavonoid synthesis in cell or tissue cultures. In callus suspension cultures of Impatiens balsamina clusters of anthocyanin forming cells can be induced by phytochrome. In the dark, no anthocyanin synthesis takes place. In the same culture flavonols are formed to a much greater extent after irradiation with UV (330–370 nm) than under far-red light. The converse situation holds for anthocyanin synthesis. In cell suspension cultures of Petroselinum hortense a unique UV–effect (γ _max < 300 nm) with an accompanying phytochrome action leads to flavone synthesis with a linear dose dependancy. Without a previous UV irradiation visible light (i. e. phytochrome) is ineffective. – The importance not only of light intensity but also of close spectral ranges (e. g. UV, far-red light) for optimum production of special metabolites is emphasized. An zwei Beispielen wird gezeigt, daß die durch Licht induzierte Flavonoidsynthese in Zeil– bzw. Gewebekulturen über die gleichen Photorezeptor-systeme reguliert wird, die auch in der intakten Pflanze wirksam sind. So werden in Kallussuspensionskulturen von Impatiens balsamina Anthocyan führende Gewebe durch Phytochrom induziert. Im Dunkeln findet keine Anthocyansynthese statt. In der Impatiens–Kultur werden Flavonole bevorzugt nach UV (330–370 nm), Anthocyan dagegen nach Dunkelrot–Bestrahlung gebildet. Dauerbestrahlung mit Weißlicht hoher Intensität führt zu einer starken Akkumulation von Flavonolen bei nur geringer Anthocyanbildung. – In Zellsuspensionskulturen von Petroselinum hortense ist ebenfalls Phytochrom an der Biosynthese von Flavonen und Flavonolen beteiligt, hier allerdings nur im Rahmen eines ungewöhnlichen UV–Effektes. Mit linearer Dosisabhängigkeit bestimmt UV (λ _max < 300 nm) die höchstmögliche Syntheseleistung. Sichtbares Licht (also auch Phytochrom) ist ohne vorangehende oder gleichzeitige UV–Bestrahlung wirkungslos.