Factors afficting the qualitative and quantitative levels of cytokinins in xylem sap of grapevines

Abstract

The effects of cultivar, rootstock, and fertilization on the concentration of cytokinin in xylem exudate of vines grown at 12 °C and 25 °C root temperatures were studied in greenhouse and phy.totron rooms. The air temperature in the greenhouse ranged between 15 °c at night to 30 °C during the day. The daytime (6 a. m. to 6 p. m.) air temperature in the rotating and stationary rooms was 27 °C and 17 °C, respectively; the night time temperature was 12 °C in both rooms.
After extraction of freeze-dried xylem exudate, cytokinin activity was detected by the cucumber cotyledon bioassay and GLC. The level of cytokinin in xylem exudate from Pinot noir vines was less .than in Cabernet Sauvignon vines at both 12 and 25 °C root temperatures. Cytokinin iactivity in xylem sap of Cabernet Sauvignon and Pinot noir vines grown at 25 °C root temperature was usually significantly greater than at 12 °C roo.t temperature, whereas cytokinin levels in vines grown at 17 and 27°C air temperature at the same root temperature did not differ significantly. The major difference in cytokinins between the two root temperatures was a greater activity at R_f 0.2 to 0.7 on paper chromatograms of 25 °C samples. Xylem exudate from vines grown at 12 °C root temperature bad bigber acitivity at R_f 0.8. Qualitative analysis (GLC) sbowed a single cytokinin peak for vines grown at 12 °C, wbereas at 25 °C tbere were four peaks sbowing cytokinin activity.
Fertilization of potted Cabernet Sauvignon vines with N, P and K sligbtly increased the concentration of cytokinin in xylem exudate during budbreak at both 12 and 25 °C root temperatures. Under field conditions, bowever, mature Thompson Seedless vines that were fertilized witb 224 and 448 kg N/ba bad significantly higher concentration of cytok-inin in xylem exudate at budbreak tban vines not fertilized and vines fertilized with 672 kg N/ha.

Faktoren, welche die qualitative und quantitative Zusammensetzung der Cytokinine im Blutungssaft von Reben beeinflussen

Im Gewächshaus und in Phytotronkammern wurde der Einfluß von Sorte, Unterlage und Düngung auf die Cytokininkonzentration im Blutungssaft von Reben, die bei Wurzeltemperaturen von 12 und 25 °C gehalten wurden, untersucht. Im Gewächshaus bewegte sich die Lufttemperatur zwischen 15 °C bei Nacht und 30 °C am Tag. In der rotierenden Phytotronkammer betrug die Temperatur tagsüber (6.00 - 18.00) 27 °C, in der stationären Kammer 17 °C; die Nachttemperatur betrug in beiden Kammern 12 °C.
Nach der Extraktion des gefriergetrockneten Blutungssaftes wurde die Cytokininaktivität mit Hilfe des Gurkenkotyledonentestes und auf gaschromatographischem Wege nachgewiesen. Im Blutungssaft von Reben der Sorte Pinot noir lag bei beiden Wurzeltemperaturen (12 und 25 °C) eine niedrigere Cytokininkonzentration vor als bei Cabernet Sauvignon. Bei einer Wurzeltemperatur von 25 °C war die Cytokininaktivität des Blutungssaftes von Cabernet Sauvignon und Pinot noir meist signifikant höher als bei einer Wurzeltemperatur von 12 °C; die Cytokiningehalte von Reben, die bei Lufttemperaturen von 17 oder 27 °C gehalten wurden, unterschieden sich dagegen bei derselben Wurzeltemperatur nicht signifikant. Die Höhe der Wurzeltemperatur äußerte sich bei papierchromatographischer Auftrennung des Blutungssaftes in einer unterschiedlichen Cytokininzusammensetzung: Bei 25 °C war die Aktivität im R_f-Bereich 0,2---0,7 verstärkt; bei 12 °C überwog dagegen die R_f-Fraktion 0,8. Die qualitative Analyse mittels GLC ergab für die bei 12 °C aufgewachsenen Reben nur einen einzigen Cytokinin-Peak, während bei 25 °C vier Peaks der Cytokininaktivität vorlagen.
Wurden Topfreben von Cabernet Sauvignon mit N, P und K gedüngt, so war bei Austrieb die Cytokininkonzentration im Blutungssaft sowohl bei einer Wurzeltemperatur von 12 wie von 25 °C leicht erhöht. Im Freiland dagegen zeigten ausgewachsene Reben der Sorte Thompson Seedless, die mit 224 und 448 kg N/ha gedüngt worden waren, zur Zeit des Austriebes in ihrem Blutungssaft eine signifikant höhere Cytokininkonzentration als Reben, die nicht oder mit 672 kg N/ha gedüngt worden waren.