The Dynamics of Amino Acid Variations During Pathogenesis and Host Resistance

Abstract

On the analysis of conclusions, arrived at by different workers regarding amino acid status during pathogenesis and resistance, certain basic trends have emerged. They are as follows: 1. Virus-infected tissues do not show any definite pattern of variation in their amino acid constituents. 2. The roots of susceptible plants, by exuding some nutritionally needed amino compounds in the rhizosphere, evoke fungal pathogenicity, especially of the vascular wilt diseases. Contrary to that, roots of resistant varieties, by secreting inhibitory amino acids, restrain inoculum build-up and retain resistance. 3. Inhibitory potentiality of a particular amino acid maintains resistance in the shoots, too. 4. In the leaves, during fungal pathogenesis presence, increase and depletion of amino acids are more rhythmic than uniform. Even toxins and varied nycto temperature s have their own autonomous effects. There is no definite pattern of the cause and effect of relationship between resistance and susceptibility of the host on one hand and amino acid status of the leaves on the other. 5. Pathogenesis of the leaves due to bacteria have almost the same fluctuating design of their amino acid constituents, as evinced during fungal pathogenesis. 6. Amino acid component of histone and non-histone protein of normal tissue and crown gall tumour tissue do not differ much. In other tumours of bacterial origin, however, tumour tissue has specific amino compounds, absent from normal tissue. 7. In fruits the activity during pathogenesis causes either depletion or loss of amino acids, due to their nutritional utilization by the pathogen. This could also be due to their incorporation during protein synthesis. The increase in the amount of individual amino acids, however, may be due to proteolytic breakdown of the host protein activated by pathogenic enzymes. The myriad conclusions regarding the amino acid status during disease development only accentuate the necessity of investigating this problem in its totality, taking into account the concurrent and concomitant activities leading to synthesis of proteins and phenolics as well as their enzymatic breakdown. Die Auswertung von Versuchsergebnissen, den Status der Aminosäuren in erkrankten und resistenten Wirtspflanzen betreffend, ergibt folgende Trends: 1. Virus-infizierte Gewebe zeigen keine definitive Abweichung in der Zusammensetzung der Aminosäuren. 2. Die Wurzeln empfindlicher Pflanzen fördern Pilzerkrankungen, vor allem Welkekrankheiten im Gefäßsystem, indem sie verschiedene für die Ernährung wichtige Aminoverbindungen ausscheiden. Die Wurzeln resistenter Pflanzen scheiden inhibierende Aminosäuren aus, die einen Befall verhindern. 3. Die Fähigkeit einiger Aminosäuren zur Inhibition erhält auch die Resistenz der Sprosse. 4. In den Blättern verlaufen Zunahme und Entleerung von Aminosäuren bei pilzlichen Erkrankungen nicht gleichmäßig, sondern vielmehr rhythmisch. Eine Beziehung zwischen Empfindlichkeit und Resistenz einerseits und Aminosäurestatus der Blätter andererseits läßt sich nicht ableiten. 5. Für bakterielle Erkrankungen gilt Ähnliches. 6. Die Zusammensetzung der Aminosäuren in Histonen und Nicht-Histonen von normalen und erkrankten (Wurzelkropf) Geweben unterscheidet sich nur wenig. Doch gibt es davon auch Abweichungen. 7. In Früchten verursacht Krankheitsbefall Erschöpfung oder Verlust von Aminosäuren, abhängig von der Nutzung als Nahrungsquelle des Pilzes. Die Erhöhung des Gehaltes an speziellen Aminosäuren kann auf Proteolyse des Eiweißes des Wirtes zurückgeführt werden, welche durch Enzyme des Krankheitserregers verursacht wird. Die Vielzahl der Meinungen hinsichtlich des Aminosäurestatus bei Krankheitsbefall verweist auf die Notwendigkeit, dieses Problem in seiner Gänze zu untersuchen unter Beachtung konkurrierender und begleitender Aktivitäten.