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Effect of gamma radiation on tomato fruit picked at four stages of development

1968; Elsevier BV; Volume: 8; Issue: 3 Linguagem: Inglês

10.1016/s0033-7560(68)80023-7

1878-0725

T.H. Lee, W. B. McGlasson, Rob Edwards,

Potato Plant Research

Tomatoes were picked at four stages of growth and subjected to γ-radiation doses of 200 and 400 krad. Immediately after irradiation, the respiration rate of all treated fruits increased about two-fold, while ethylene evolution increased to a rate which was almost half of that observed during the ripening of normal, untreated tomatoes. Within 3–6 days, the respiration rates of all irradiated fruits diminished to those of the preclimacteric control fruit, and the evolution of ethylene fell to trace levels. Pronounced softening was also observed in fruit shortly after irradiation, but the less mature fruits regained practically all of their original firmness within 4 days. Delayed manifestations of certain responses to irradiation were revealed when the irradiated fruits were allowed to ripen, and these varied with the stage of development of the fruit at picking. Thus the onset of coloring in 93 per cent-stage fruit treated with 200 and 400 krad and 83 per cent-stage fruit treated with 400 krad was uneven and slow. The ultimate color developed was similar to that of the control fruit, but the respiratory climacteric in these irradiated fruits was ill-defined, and ethylene production was lower than normal. There was no delay in the onset of coloring of 48 per cent- and 75 per cent-stage fruit treated with 200 krad. These young fruits had a well-defined respiratory climacteric and a high rate of ethylene evolution. Color development during ripening was normal in 75 per cent-stage fruit treated with 200 krad, but 48 per cent-stage fruit treated with 200 or 400 krad developed finally to a light red color instead of the orange-red of the control fruit. The apparent recovery of the respiratory mechanisms of young fruit from damage caused by doses up to 400 krad is discussed in relation to known effects of ionizing radiation on cell walls and on cell permeability in plant tissue. On a récolté des tomates à quatre stades de croissance et on les a soumis aux rayons γ aux doses de 200 et 400 krad. Immédiatement après irradiation, la respiration de tous les fruits traités s'accroît d'environ un facteur deux, alors que Péthylène, augmente pour atteindre environ la moitié de la valeur observée pendant la maturation des tomates normales non traitées. Entre 3 et 6 jours, la respiration de tous les fruits irradiés décroît jusqu'a là valeur des fruits témoins préclimatériques et l'évolution de l'éthylène tombe au niveau de traces. On a aussi observé un ramolissement prononcé des fruits peu après irradiation. Cependant, les fruits les moins murs reprennent pratiquement toute leur consistance antérieure en 4 jours. Des manifestations retardées de certains effets de l'irradiation se révèlent lorsqu'on laisse murir les fruits irradiés. Ces manifestations varient avec le stade de développement du fruit au moment de la récolte. Ainsi, l'apparition de la coloration des fruits au stade 93 pour cent traités par 200 et 400 krad et des fruits au stade 83 pour cent traités par 400 krad est irrégulière et lente. Finalement, la couleur est la même que celle du fruit témoin mais la respiration climatérique des fruits irradiés est mal définie et la production d'éthylène, moins élevée que la normale. Il n'y a pas de retard d'apparition de la coloration des fruits aux stades 48 pour cent et 75 pour cent traités par 200 krad. Ces jeunes fruits ont une respiration climatérique bien définie et un taux élevé de production d'éthylène. La couleur se développe normalement dans les fruits traités au stade 75 pour cent par 200 krad. Par contre, les fruits traités par 200 et 400 krad au stade 48 pour cent montrent finalement une couleur rouge pâle au lieu de la couleur rouge orangé des fruits témoins. On discute la restitution apparente des mécanismes respiratoires des fruits jeunes irradiés par la dose de 400 krad dans ses relations avec les effets bien connus des radiations sur les parois cellulaires et sur la perméabilité cellulaire des tissus végétaux. Tomaten wurden während 4 verschiedener Wachstumsperioden gepflückt und einer Gamma-Strahlung von 200 und 400 krad ausgesetzt. Unmittelbar nach der Bestrahlung erhöhte sich die Respirationsrate aller behandelten Früchte um etwa das Doppelte, wohingegen die Äthylen-Entwicklung um einen Wert anstieg, der beinahe die Hälfte von dem betrug, der während der Reifung bei normalen, unbehandelten Tomaten beobachtet wurde. Innerhalb von 3 bis 6 Tagen verminderte sich die Respirationsrate aller bestrahlten Früchte auf einen Wert, der den praeklimakterischen Kontrollfrüchter gleichkam, und die Äthylen-Entwicklung war nur noch in Spuren nachweisbar. Kurz nach der Bestrahlung Hess sich auch ein merkliches Weichwerden an den Früchten feststellen, aber die weniger reifen Früchte erlangten innerhalb von 4 Tagen praktisch alle ihre ursprüngliche Festigkeit wieder zurück. Liess man bestrahlte Früchte ausreifen, so traten noch nachträglich gewisse Reaktionen auf die Bestrahlung auf, die jedoch verschieden waren je nach der Entwicklungsstufe der Frucht zum Zeitpunkt des Pflückens. So war das Eintreten der Färbung ungleichmässig und langsam bei Früchten der 93%-Phase, die mit 200 und 400 krad behandelt waren und bei Früchten der 83%-Phase, die man mit 400 krad behandelt hatte. Letztlich war die Färbung nach der vollständigen Entwicklung derjenigen der Kontrollfrucht ähnlich, aber das Respirationsklimakterium war bei diesen bestrahlten Früchten schlecht ausgeprägt, und die Äthylen-Produktion war niedriger als im Normalfall. Man stellte keine Verzögerung fest hinsichtlich des Eintretens der Färbung bei den Früchten der 48%- und 75%-Phase, die mit 200 krad behandelt waren. Diese jungen Früchte hatten ein gut ausgeprägtes Respirationsklimakterium und wiesen einen hohen Grad der Äthylen-Entwicklung auf. Die Farbentwicklung während der Reifung war bei der 75%-Phase der mit 200 krad behandelten Früchte normal, die mit 200 oder 400 krad behandelten Früchte der 48%-Phasc entwickelten schliesslich eine helle Rotfärbung im Gegensatz zu der orange-roten Farbe der Kontrollen. Die scheinbare Erholung der Respirationsmechanismen bei jungen Früchten hinsichtlich der Schäden, die durch Dosen bis zu 400 krad verursacht wurden, wird diskutiert in bezug auf die bekannten Wirkungen der ionisierenden Strahlung auf Zellwände und Zellpermeabilität im Pflanzengewebe.