Differential response of cold stored potato tubers to ethylene

The chip color of two potato varieties (Monona and Kennebec) processed directly out of 40 F storage changed in different directions after short exposure to ethylene and continued cold storage. Monona tubers produced much darker chips after ethylene treatment whereas non-enzymatic browning of Kennebec chips was considerably less after gassing. The distribution of pigmentation in chips prepared from both tubers was more uniform after ethylene treatment.     

Amylolytic activity in stored potato tubers. 1. Estimation usingp-nitrophenyloligosaccharides

Summary Methods for the estimation of amylolytic activity are reviewed. A procedure for the routine extraction of amylolytic activity from freeze-dried powder prepared from potato tubers is described. The extraction medium is buffered at pH 7.0 and contains glycerol, dithiothreitol, calcium chloride and the non-ionic detergent, nonidet P-40. α-Amylase activity and exoamylolytic activity were estimated in crude extracts of potato tubers using the substrates, blockedp-nitrophenyl-maltoheptaoside andp-nitrophenyl-maltopentaoside respectively. These substrates are included in kits supplied by Biocon, (UK) Ltd to measure the α- and ?-amylase activity in cereals. The validity of using these kits for the determination of α- and ?-amylase activity in potato tuber tissue is discussed.     

A portable monitor for the rapid assessment of processing quality of stored potato tubers

The present study assessed a commercially available, enzymatically based blood glucose monitor for the rapid determination of processing quality of tuber samples taken directly from storage. This monitor is based on reflectance photometry of a disposable test strip for a chromogen produced during the oxidation of glucose. The influence of storage conditions, harvest location, cultivar, reconditioning effects and the monitoring environment were examined for their effects on glucose levels and chip color. Glucose concentrations were determined by blood glucose monitor, high performance liquid chromatography (HPLC) or YSI biochemical analyzer. Crude tuber extracts did not adversely affect the determination of glucose by the blood glucose monitor and there was no evidence of any interaction between glucose concentration and extract in terms of test strip color development. The test strips demonstrated stable color retention for over an hour although values remained slightly higher after the initial potato extract test. Reaction of test strips to glucose was sensitive to initial temperature of the tuber extract with greatest accuracy exhibited in the 15–22 C range. Chip color was inversely correlated with tuber glucose content regardless of detection method, cultivar, growing site or storage temperature. The highly portable glucose monitor provided a rapid, accurate and quantitative profile of chip processing quality.     

Amylolytic activity in stored potato tubers. 2. The effect of low-temperature storage on the activities of α-and β-amylase and α-glucosidase in potato tubers

Summary Tubers of the potato cultivars Record, Wilja, Pentland Dell and Brodick (formerly clone 137371) were sampled before and after storage at either 4°C or 10°C. Reducing sugar content stayed constant during storage at 10°C in all four cultivars but rose greatly during the first 6–12 weeks of storage at 4°C in Record, Wilja and Pentland Dell but not in Brodick. Amylolytic activity was determined after 5 weeks storage using blockedp-nitrophenyl maltoheptaoside as substrate for α-amylase,p-nitrophenyl maltopentaoside as substrate for β-amylase, andp-nitrophenylglucopyranoside as substrate for α-glucosidase. The values obtained from tubers stored at 4°C were higher than those from tubers stored at 10°C, the differences being much less in Brodick than in the other three cultivars.     

Effects of nitrogen,phosphorus and potassium fertilizer treatments on weight loss and changes in chemical composition of potato tubers stored at 4°C

Summary Pot and field experiments were carried out to test fertilizer treatments on the behaviour of potato tubers stores at 4°C and ≥90% relative humidity for 6 months. Weight losses (separated into water and dry matter) were enhanced after N and K fertilization and decreased by increasing P supply. Glucose and fructose contents were reduced at harvest by high N-fertilizer rates compared to no or low fertilization, but throughout storage reducing sugar accumulation was increased, sucrose reduction was decreased and ascorbic acid was increased. K fertilization affected the chemical composition of the tubers somewhat similar to that of nitrogen fertilization. High initial nitrate content of the tubers seemed to be increased and low nitrate values were decreased during storage. The tubers from pot experiments showed similar changes but of greater magnitude.     

The effect of oxygen concentration on the sugar content of potato tubers stored at low temperature

Summary Mature potato tubers of the varietyMajestic were stored, at 1°C, in concentrations of oxygen from 0 to 100% for a period of one month. The contents of sucrose and reducing sugar and the CO₂ production of the tubers were measured. Concentrations of oxygen of 3% and below delayed the accumulation of sugars in the tubers compared with that in air. In N₂ the accumulation was prevented, while the CO₂ production continued at a low rate. At oxygen concentrations above 3% the sucrose level rose to a maximum after three weeks and then slowly fell, while the reducing sugar content increased throughout. Under these conditions carbon dioxide production increased rapidly to a peak at about 7 days and then slowly fell to near the initial level.     

Changes in sugar content and invertase activity in tubers of some Indian potato varieties stored at low temperature

Summary Significant differences were found in sugar content and invertase activity of tubers of 8 Indian cultivars stored at 3–5°C. Freshly harvested tubers of all the cultivars had low amounts of sugars, which increased during storage, and little or no basal invertase activity but both basal and total invertase activities in all the cultivars increased during storage. There were significant correlations between the reducing sugar content and basal and total invertase activities. Publication no. 116, Central Potato Research Institute, Shimla.     

Comparison of the protein in axillary bud tubers and underground stolon tubers in potato

To determine if axillary leaf bud tubers can be used to study tuber protein synthesis in potato we have compared the proteins in axillary bud tubers with those in underground stolon tubers in the variety Superior. By SDS polyacrylamide gel electrophoresis and by electrophoresis in nondenaturing polyacrylamide gels at pH 8.6, the proteins in axillary bud tubers appear to be the same as those in underground stolon tubers. The proteins also appear to be immunologically identical based on Ouchterlony double immunodiffusion test and immunoelectrophoresis.     

Influence of time of sprouting and weight of stored seed tubers on the production of sprouts and shoots

Summary An experiment was carried out to examine the relationship between the number of sprouts per tuber, tuber weight and time of sprouting forMajestic potatoes. A close linear relationship was found to exist within weight grades, between sprout number per tuber and time of sprouting, and also between shoot number per tuber and time of sprouting. The results indicated an asymptotic relationship between sprout number per tuber and tuber weight. A function including sprout number per tuber, tuber weight and time of sprouting showed time of sprouting to be more important than tuber weight in determining sprout number. A function relating shoot number per tuber to time of sprouting and tuber weight indicated that time and weight are equally important in determining shoot number per tuber.

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Zusammenfassung Es wird über einen Versuch berichtet, dessen Zweck es war, die Zusammenh?nge zwischen dem Zeitpunkt des Auskeimens, dem Knollengewicht und der Sprosszahl je Knolle bei der KartoffelsorteMajestic quantitativ zu erfassen. Schottische Saatkartoffeln in vier Gewichtsstufen (40±2, 80±2, 120±2, 160±2 g) wurden durch Aufbewahrung im Kühlraum bei einer Temperatur von 2,8–3,9 C am Auskeimen gehindert. Eine Stichprobe von 10 Knollen von jeder Gewichtsstufe wurde am 4. Dezember 1967 in einen geschlossenen, geheizten Beh?lter (12,8 C) gelegt, um das Auskeimen zu f?rdern. Dieses Verfahren wurde jeden Monat bis zum 4. M?rz 1968 wiederholt. Die Sprosszahl je Knolle und die Triebzahl je Knolle wurden ermittelt. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 4 aufgeführt. Von den Durchschnittsdaten wurde die lineare Regression der Sprosszahl je Knolle gegen den Zeitpunkt des Auskeimens in jeder Gewichtsstufe gerechnet. Die Begressionsdaten sind in Tabelle 3 aufgeführt. Eine enge lineare Bezichung zwischen den zwei Varianten wird ersichtlich. Mittels Verz?gerung des Auskeimens durch Aufbewahrung im Kühlraum sollte es m?glich sein, von kleinen Saatkartoffeln eine gr?ssere Sprosszahl je Knolle als gew?hnlich zu erzeugen. Dieses Verfahren k?nnte zu einem betr?chtlich niedrigeren Saatpreis pro Hektar führen. Die Beziehungen zwischen Sprosszahl im Zeitpunkt des Auskeimens werden in Tabelle 1 aufgeführt. Die ?hnlichkeit zwischen den Ergebnissen für die Kartoffeln mit einem Gewicht von 120 g und denen für die Kartoffeln mit einem Gewicht von 160 g weist auf ein asymptotisches Verh?ltnis zwischen Sprosszahl je Knolle und dem Knollengewicht hin. Es besteht die M?glichkeit, dass die Triebzahl je Spross die Geschwindigkeit des Blattwerkwachstums beeinflussen k?nnte. Deswegen wurde die lineare Regression der Sprosszahl gegen den Zeitpunkt des Auskeimens gerechnet. Eine enge Beziehung zwischen der Sprosszahl je Knolle und dem Zeitpunkt des Auskeimens l?sst sich erkennen. Es wird auch ersichtlich, dass die Triebzahl je Knolle sich im Verh?ltnis zum Knollengewicht dauernd vermehrt. Von den Sprosszahldaten wurde die in Gleichung I aufgeführte Funktion gerechnet. Es erwies sich, dass der Zeitpunkt des Auskeimens von wesentlichem Einfluss auf die Sprosszahl je Knolle war, das Knollengewicht hingegen war von geringem Einfluss. Aus der in Gleichung 2 aufgeführten Funktion, die von den Triebzahldaten errechnet wurde, l?sst sich ersehen, dass der Zeitpunkt des Auskeimens und das Knollengewicht von fast gleichem Einfluss auf die Triebzahl je Knolle waren.

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Résumé L'expérience vise à établier les rapports entre le moment de la germination, le nombre de germes par tubercule et le poids du tubercule chez la variétéMajestic. Pour ce faire on a utilisé des plants d'origine écossaise de quatre poids différents (40±2, 80±2, 120±2, 160±2 g) et on les a conservé en chambre froide, à la température de 2,8–3,9 C pour les empêcher de germer. Le 4/12/67 on a prélevé 10 tubercules au hasard dans chaque catégorie de poids et on les a placés dans une armoire thermostatique réglée à 12,8 C pour leur permettre de germer. On a répeté cette opération chaque mois jusqu'au 4 mars 1968. On a noté le nombre de germes par tubercule (Tableau 1) et le nombre de pousses par tubercule (Tableau 2). On a calculé la régression linéaire du nombre de germes par tubercule en fonction du moment de la germination et cela dans chaque, catégorie de poids; les données de régression sont reproduites dans le Tableau 3. Une relation linéaire étroite se révèle entre les deux variables. Ainsi, il serait possible en retardant la germination par la conservation à une température basse de faire produire aux petits plants un nombre de germes par plant supérieur à la normale, ce qui entrainerait une séricuse économie dans le co?t des plants à l'hectare. Fig. 1 montre les rapports nombre de germes/moment de germination. La similitude des résultats pour les catégories 120 g et 160 g révéle un rapport asymptotique entre le nombre de germes par tubercule et le poids du tubercule. Il est possible que le nombre de pousses par germe influence la rapidité de développement de la feuille. C'est pourquoi on a établi la régression linéaire du nombre de pousses en fonction du moment de la germination (Tableau 4). Les résultats révèlent l'existence d'un rapport étroit entre le nombre de pousses par tubercule et le moment de la germination. Il apparait également que le nombre de pousses augmente régulièrement avec le poids du tubercule. A partir des données du nombre de germes, on a calculé une fonction qui est exprimée dans l'équation I. Il se révèle que le moment de la germination a une influence fondamentale sur le nombre de germes par tubercule et, par contre, que le poids du tubercule a peu d'influence. Il ressort de la fonction tirée du nombre de pousses et exprimée dans l'équation 2 que le moment de la germination et le poids du tubercule ont une influence presque égale sur le nombre de pousses par tubercule.

     

Calcium and magnesium distribution in potato tubers

The calcium present in the potato tuber is partially extractable by water and by dilute HCl. Either of these procedures may show higher calcium content than dry-ashing. A degree of fractionation of calcium can be obtained by extraction by 1N HCl, first at room temperature and then at 70 C. Wet-ashing yielded consistently higher results for calcium than dry ashing. Analysis for calcium and magnesium in potato pith and cortex were made by wet-ashing following total sampling. The cortex of the tuber was found to contain about half of the weight but from 2/3 to 4/5 of the tuber calcium. Cortex as used here indicates the tissue exterior to the vascular ring. Magnesium was distributed evenly on a tissue weight basis. Kennebec tubers grown in three different states differed substantially in calcium content but not in magnesium content. This difference was especially pronounced in the cortex. Dividing the pith into inner and outer regions revealed that calcium levels were nearly the same throughout the pith.     

Sprout development and processing quality changes in potato tubers stored under ethylene: 1. Effects of ethylene concentration

Ethylene effectively inhibits sprouting of potatoes (Solanum tuberosum L.) during storage, but it often darkens fry color. The objective of the work described here was to determine if altering the concentration of ethylene applied would reduce the darkening while retaining adequate sprout inhibition. Trials were conducted over three consecutive years (1991–1992, 1992–1993, and 1993–1994). Tubers of cv Russet Burbank (ca 150–300 g) were stored at 9 C for 25 wk in closed chambers in a refrigerated room under continuous exposure to 0.4, 4, 40, or 400 µL L^?1 ethylene gas delivered with the ventilation airstream (ca 0.5 air exchanges per h, for 6 h each day). Untreated control and chlorpropham-treated (CIPC) check tubers were stored under the same conditions but without ethylene supplementation. Sprout number, length, and biomass, fry color, loss of tuber mass, disease, and dry matter content were evaluated at 5-wk intervals. Dose-dependent effects (400>40>4>0.4 µL L^?1) of ethylene on sprout growth and fry color were observed. The 400, 40, and 4 µL L^?1 ethylene treatments inhibited sprout growth as effectively as CIPC, whereas in 0.4 µL L^?1 ethylene sprouting was midway between CIPC and the untreated control. Sprout mass and maximum sprout length in all ethylene treatments were significantly lower (P<0.05) than in the untreated control. Compared with the initial value (57.3 Agtron reflectance units [ARu]), after 5 wk of storage fry color was up to 5 ARu darker in the ethylene treatments, but recovered steadily at the subsequent evaluation dates. At 25 wk of storage the fry color of tubers from the 40 and 4 µL L^?1 ethylene treatments were, however, still darker than tubers stored with CIPC. Inhibition of sprout growth was slightly more effective in the 400 and 40 µL L^?1 ethylene treatments than in 4 µL L^?1, although there were no significant differences (P<0.01) in fry color between these treatments. In comparison with the other ethylene treatments, fry color in 0.4 µL L^?1 ethylene was lighter, but inhibition of sprout growth was significantly (P<0.05) poorer. There were no differences in tuber disease incidence or dry matter content between the treatments. At 25 wk, the untreated tubers had ca 50% greater loss of tuber mass than any other treatment, attributable to their heavy sprouting. Loss of tuber mass in the ethylene treatments was not significantly different (P<0.001) from that in the CIPC treatment.     

Abscisic and gibberellic acid in growing potato tubers

Summary The content and distribution of absicisic acid (ABA) and gibberellic acid (GA) in potato tubers differing in growth rates and sizes has been determined. No significant correlation has been found between the growth rate and the concentration of ABA and GA in tuber tissue, but the phytohormone content per tuber increased proportionally with tuber size. GA was distributed fairly uniformly throughout the tissue whereas ABA tended to be concentrated in the tuber apex.     

The oxygen uptake,in air and in 5% O2, and the carbon dioxide output,of stored potato tubers

Summary Oxygen uptake at harvest varied from c. 40 ml kg⁻¹h⁻¹ at 10°C, in very immature, to c. 3–5 ml kg⁻¹h⁻¹ in mature tubers. The O₂ status of the tuber normally would allow uptake by a low-affinity oxidase (K _m =1.5×10⁻⁴ M) as well as by cytochrome-c-oxidase (suggestedK _m =7×10⁻⁸ M). Separation was attempted by measuring uptake in air and 5% O₂, oxygen status being derived from internal atmosphere analyses or periderm permeability. At harvest, low-affinity uptake was probably c. 20–30% of the total in mature and tentatively c. 10% in immature tubers. it fell almost to zero and then re-appeared during storage. Total uptake fell to c. 1.5–2.5 ml kg⁻¹h⁻¹ at 10°C, irrespective of maturity, then rose during sprout growth. The mid-storage temperature-coefficient, 20°C/10°C, was c. 1.2–1.3, but uptake at 2°C (sweetened tubers) could be higher than at 20°C. Later, increased respiration accompanying sprouting changed this pattern. CO₂ production was on average similar to O₂ uptake but at certain periods diverged. This is discussed. It also showed a delayed response to changed conditions with consequent temporarily aberrant RQ's.

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Zusammenfassung Die Atmung von unreifen Knollen wurde w?hrend der Lagerung bei 10°C über fünf Lagerperioden sowie bei 2 und 20°C für eine Periode studiert. Die Aufnahme von Sauerstoff im Zeitpunkt der Ernte schwankte zwischen ca. 40 ml kg⁻¹h⁻¹ bei 10°C in sehr unreifen und ca. 3–5 ml kg⁻¹h⁻¹ in reifen Knollen. In früheren Arbeiten wurde im Knollensaft eine Sauerstoffkonzentration zwischen 3.2×10⁻⁴ M bei 5°C und 2×10⁻⁵ M bei 37°C festgestellt (siehe auch Tabellen 4 und 5). Dies würde bedeuten, dass bei normalen Lagertemperaturen ein Endoxydationssystem mitK _m =1.5×10⁻⁴ M, wie früher angenommen, f?hig w?re, sich zu einem betr?chtlichen Teil seiner H?chstrate mit Sauerstoff, zus?tzlich zu der Sauerstoffaufnahme durch Cytochrom-c-Oxydase, zu verbinden. Hierfür wirdK _m =7×10⁻⁸ M auf der Rechnungsbasis früherer Ergebnisse angenommen. Die Trennung des Oxydase-Systems mit geringer von jenem mit hoher Affinit?t wurde durch Messung der Sauerstoffaufnahme in Luft und in 5% O₂ vorgenommen; der Sauerstoffstatus für ?hnliche Knollenmuster wurde durch Messungen der Zusammenh?nge der inneren Atmosph?re oder der Periderm-Durchl?ssigkeit errechnet. Bei der Ernte betrug die Aufnahme bei geringer Affinit?t wahrscheinlich 20–30% des Totals in reifen Knollen (Tabelle 1) und, versuchsweise, ca. 10% in unreifen Knollen (Tabelle 3), obwohl sie kurz nach der Ernte wahrscheinlich über 25% in unreifen Knollen ausmachte (Tabelle 2). Die Ursache des sehr starken Rückganges in der Sauerstoffaufnahme bei unreifen Knollen unmittelbar nach der Ernte lag beim fast vollst?ndigen Rückgang der Aufnahme von Cytochrom-c-Oxydase (das heisst Aufnahme in 5% O₂—Tabelle 3). Sp?ter jedoch, w?hrend der Lagerung, fiel die Aufnahme bei geringer Affinit?t fast auf Null (Abb. 2 und 3), obwohl sie w?hrend des Keimwachstums wieder einsetzte. Die Gesamtaufnahme war also in der Mitte der Lagerungsperiode unbeeinflusst durch die Ver?nderungen im Sauerstoffverh?ltnis im Bereich 5–100% O₂, obwohl sie zu Beginn und am Ende der Lagerung beeinflusst war (Tabelle 6). Die Gesammtaufnahme fiel, unabh?ngig von der Reife, auf ein Minimum von ca. 1,5 bis 2,5 ml kg⁻¹h⁻¹ vor Beginn des Keimwachstums und stieg dann wieder w?hrend des Aufwuchses (Abb. 2 und 3). Die oben beschriebenen, übereinstimmenden Trends wurden durch kurze Schwankungen in der Aufnahme bis zum Ausmass von ungef?hr ±10% des mittleren Wertes bei nicht bewegten Knollen überlagert, aber Manipulation der Knollen k?nnte bedeutende Erh?hungen in der Aufnahme verursachen, besonders wenn die Knollen welk sind (Abb. 1). Die Erzeugung von Kohlendioxyd war im Mittel gleich wie dei Sauerstoffaufnahme, aber in gewissen Perioden wich sie konsequent ab (siehe zum Beispiel Abb. 3, 20°C). M?gliche, darin verwickelte Mechanismen wurden in Betracht gezogen. Es ergab sich auch eine Versp?tung von mehreren Studen als Reaktion auf ver?nderte Bedingungen mit nachfolgend zeitweilig abweichenden RQ's. Der für die Mitte der Lagerungszeit gültige Koeffizient für die Temperatur 20°C/10°C betrug 1,2–1,3 (Tabelle 8), aber Aufnahme bei 2°C (süsse Knollen) konnte h?her sein als bei 20°C. Die die Keimung—früher und kr?ftiger bei 20°C als bei 10°C—begleitende Atmung ?nderte sp?ter dieses Bild, und der Koeffizient für die Temperatur 20°C/10°C war über 3 (Tabelle 8). W?hrend der ersten zwei Wochen der Lagerung bei 2°C stieg die Atmung merklich an und fiel dann wieder (Abb. 3 und 4) trotz der Tatsache, dass der Gehalt sowohl an Saccharose wie an reduzierenden Zuckern für einige Zeit weiter anstieg (Tabelle 7)—Atmung ist ein Index für den Umsatz, der nicht notwendigerweise mit dem Zuckergehalt in Beziehung steht. Es gab einen Hinweise auf die ?nderung im Grad, bis zu welchem die Aufnahme bei geringer Affinit?t zu der anf?nglichen Erh?hung in der Sauerstoffaufnahme bei 2°C beitrug, von der vollst?ndigen Abwesenheit in Knollen, die unmittelbar nach der Ernte bei 2°C gelagert wurden (Abb. 3) bis zur gr?ssten Mitwirkung in Knollen, die einige Monate nach der Ernte zwischen 2°C und 10°C gelagert wurden (Abb. 4). Wenn süsse Knollen nach Lagerung bei 2°C wieder bei 10°C aufgestellt wurden, stieg die Sauerstoffaufnahme sofort zu einem H?chstwert an (ungef?hr das Doppelte vom Wert bei 2°C; Abb. 4), gefolgt von einem Rückgang.

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Résumé L'auteur a observé la respiration de tubercules immatures et m?rs au cours de la conservation, à 10°C pendant cinq saisons, et à 2 et 20°C pendant une saison. L'absorption d'oxygène à la récolte varie de c. 40 ml kg⁻¹h⁻¹ à 10°C dans les tubercules très immatures à c. 3–5 ml kg⁻¹h⁻¹ dans les tubercules m?rs. Une étude précédente a montré une concentration en oxygène dans le jus de tubercule allant de 3,2×10⁻⁴ M à 5°C jusque 2×10⁻⁵ M à 37°C (voir aussi les tableaux 4 et 5). Ceci indiquerait que, à des températures normales de conservation, un système final d'oxydase avecK _m =1,5×10⁻⁴ M, comme il a été précédement proposé, serait capable de combinaison avec l'oxygène dans une proportion appréciable de sa proportion maximale, en addition à l'absorption d'oxygène par le cytochrome-c-oxydase. Pour celuici,K _m =7×10⁻¹ M est proposé sur la base de calculs à partir des résultats antérieurs. La séparation entre les systèmes d'oxydase de basse et de haute affinité est tentée par mensuration de l'absorption d'oxygène dans l'air et dans 5% O₂, les situations en oxygène étant calculées sur des échantillons semblables de tubercules à partir de mesures de la composition de l'atmosphère interne ou de la perméabilité du périderme. A la récolte, le prélèvement par le système de basse affinité était probablement de c. 20–30% du total chez les tubercules m?rs (tableau 1) et de c. 10%, déterminé expérimentalement chez les tubercules immatures (tableau 3), quoique peu après la récolte, il était probablement supérieur à 25% chez les tubercules immatures (tableau 2). La chute très rapide, immédiatement après la récolte de l'absorption d'oxygène chez les tubercules immatures est due en presque totalité à la chute du prélèvement par le cytochrome-c-oxydase (voir prélèvement dans 5% O₂—tableau 3). Plus tard cependant, le prélèvement par le système de basse affinité tombe presque à zéro pendant la conservation (fig. 2 et 3), quoiqu'il réapparaise au cours du développement des germes. Par conséquent l'absorption totale n'est pas affectée par les modifications dans la tension de l'oxygène, dans les limites 5–100% O₂, dans le milieu de la période de conservation bien qu'il soit affecté au commencement et à la fin de la saison (tableau 6). L'absorption totale tombe à un minimum de c. 1.5 à 2.5 ml kg⁻¹ h⁻¹, indépendamment de la maturité, avant le début de la croissance des germes (fig. 2 et 3). Se situant au-dessus des tendances manifestes décrites ci-dessus, des fluctuations de courtterme apparaissent dans l'absorption dans une mesure de quelque ±10% de la valeur moyenne dans les tubercules non remués, mais les manipulations sont susceptibles de provoquer des augmentations marquées de l'absorption, particulièrement lorsque les tubercules sont flétris (fig. 1). La production d'anhydride carbonique est, en moyenne, correspondante à l'absorption d'oxygène quoique, à certaines périodes, elle s'en écarte considérablement (voir par ex. fig. 3, 20°C). L'auteur considère différents mécanismes possibles impliqués dans ces phénomènes. L'étude montre aussi un retard de plusieurs heures dans la réaction aux changements de conditions, avec comme conséquence un co?fficient RQ's temporairement aberrant. Au milieu de la période de stockage, le co?fficient de température 20°C/10°C est c. 1.2–1.3 (tableau 8). Mais le prélèvement à 2°C (tubercules affadis) pourrait être plus élevé qu'à 20°C. Ultérieurement, la respiration accélérée accompagnant la germination, plus précoce et plus active à 20° qu'à 10°, modifie cet aspect et le co?fficient de température 20°C/10°C est une excès de 3 (tableau 8). Durant les deux premières semaines de conservation à 2°C, la respiration slélève remarquablement et tombe ensuite de nouveau (fig. 3 et 4) en dépit du fait que les teneurs aussibien en sucrose qu'en sucres réducteurs continuent à s'élever pendant quelque temps (tableau 7), la respiration étant l'indication du renversement, qui n'est pas nécessairement lié au niveau des sucres. Une indication se révèle du changement dans le degré auquel le système d'absorption de basse affinité contribue à l'accroissement initial de l'absorption d'oxygène à 2; C, à partir de l'absence complète d'absorption dans les tubercules placés à 2°C immédiatement après la récolte (fig. 3), jusqu'à la participation majeure dans les tubercules placés à 2°C après avoir été à 10°C plusieurs mois après la recolte (fig. 4). Si les tubercules affadis sont placés de nouveau à 10°C, venant de 2°C, il se produit une élévation immédiate de l'absorption de l'oxygène jusqu'à une valeur de pointe qui est approximativement double de celle à 2°C (fig. 4) qui est suivie par une chute.

     

A mechanism for low temperature induced sugar accumulation in stored potato tubers: The potential role of the alternative pathway and invertase

The accumulation of reducing sugars in stored potato tubers is of significant commercial importance because of its effect on processing quality. The process by which the accumulation of sugars occurs involves the interaction of many metabolic pathways and is yet to be fully described. Low temperature conditions result in an accumulation of ATP in potato tissue. Published evidence suggests that low temperature activation of the alternative pathway (cyanide resistant respiration) leads to decreased ATP levels and simultaneous increases in sucrose concentrations. This sucrose becomes the substrate for vacuolar acid invertase resulting in the accumulation of reducing sugars. Inhibition of the alternative pathway results in decreased sugar accumulation thereby minimizing the sucrose available to the acid invertase and the subsequent reducing sugar accumulation. Control of the alternative pathway on its own, or in combination with acid invertase activity, may provide insight into the phenomenon of low temperature sweetening in stored potato tubers.