Endurcissement à la sécheresse et accumulation de glucides solubles et d'acides aminés libres dans les phyllodes d'Acacia cyanophylla Lindl

Abstract

Drought hardening, soluble carbohydrates and free amino acid accumulation in Aca-cia cyanophylla Lindl phyllodes. Two plots of 8-month-old plants of Acacia cyanophylla Lindl grown in the greenhouse have been subjected to two contrasting water feedings. The first was nearly maximum evapotranspiration (D) and the second was D/6. Three plants of each water feeding were subjected to a drying cycle by water withholding after 1, 3, 5 and 13 months in order to allow the emergence of adaptive mechanisms in hard drought. At the beginning of each drying cycle, water potential component had been measured at 1 Pm in order to evaluate the effect of drought preconditioning duration on the D/6 plants. At the end of each cycle, marked by zero turgor, the same measures had been made and the remaining phyllodes were used to determine the concentration of free amino acids, soluble sugars and starch. We noted at the beginning of the cycles that D plants had a slight decrease in osmotic potential and a slight increase in the turgor; these variations seemed to be related to age. The response of D/6 plants varied with the duration of preconditioning. After 1 month, at the beginning of the cycle, their turgor was less than that of D plants. At the end of the cycle, they had a less negative osmotic potential and lower contents of free amino acids as compared to D plants. This suggests that a 1 month preconditioning to D/6 treatment was insufficient to induce hardening mechanisms. After 3 months and at the beginning of the cycles, we noted a higher turgor and a lower osmotic potential in the D/6 plants with an increasing difference in osmotic potential between D and D/6 over time (from 0.15 to 0.47 MPa). At the end of the fourth cycle, D/6 plants maintained a positive turgor at water potentials near-4.50 MPa. The difference of osmotic potential between D and D/6 plants was significant (from 0.40 to 1.60 MPa) and was accompanied by an increasing accumulation of soluble sugars and free amino acids, especially proline. Concomitantly, a reduction in starch concentration was observed. This could in part explain the accumulation of soluble sugars. These results attest to an acquired hardening by D/6 plants subsequent to a preconditioning of more than 3 months. * Correspondance et tirés à part Tél : (216) 1 230 039 ; fax : (216) 1 717 951 This hardening was expressed at the end of the drying cycles by increasing osmotic adjustment ability over time. Acacia cyanophylla / preconditioning / duration / water potential / organic solutes Résumé-Deux lots d'Acacia cyanophylla Lindl cultivés en pots, sous serre, ont été soumis à l'âge de 8 mois à deux alimentations hydriques très contrastées : une dose d'irrigation proche de l'évapo-transpiration maximale (D) et D/6. Au bout de 1, 3, 5 et 13 mois, trois plants de chaque lot ont été sou-mis à un cycle de dessèchement par privation d'eau afin de permettre aux mécanismes adaptatifs de s'exprimer en condition de sécheresse extrême. Au début de chaque cycle, les composantes du poten-tiel hydrique du phyllode ont été mesurées à 13 heures, afin d'évaluer l'effet de la durée du précondi-tionnement à la sécheresse sur les plants D/6. À la fin de chaque cycle, marquée par une turges-cence nulle, des mesures analogues ont été effectuées et les phyllodes restants ont servi à la détermination des acides aminés libres, des sucres solubles et de l'amidon. Chez les plants D, on a noté au début des cycles une légère baisse du potentiel osmotique et une légère augmentation de la tur-gescence au cours du temps; ces variations semblent être liées à l'âge. La réponse des plants D/6 a varié selon la durée du préconditionnement. Après 1 mois, leur potentiel de turgescence, au début du cycle, a été inférieur à celui des plants D; à la fin du cycle, ils ont eu un potentiel osmotique moins négatif et des teneurs plus faibles en acides aminés libres en comparaison avec les plants D. Cela semble indiquer que 1 mois de préconditionnement à la dose D/6 a été insuffisant pour induire des mécanismes d'endurcissement. À partir du troisième mois, on a noté, au début des cycles, une turgescence plus éle-vée et un potentiel osmotique plus bas chez les plants D/6 avec une différence de potentiel osmotique entre D et D/6 croissante dans le temps (de 0,15 à 0,47 MPa). À la fin du quatrième cycle, les plants D/6 ont conservé une turgescence positive à des potentiels hydriques voisins de-4,50 MPa. La dif-férence de potentiel osmotique entre D et D/6 s'est accentuée (de 0,40 à 1,60 MPa) et a été accom-pagnée d'une accumulation croissante de sucres solubles et d'acides aminés libres, essentiellement de proline. Parallèlement, on a enregistré une diminution de la teneur en amidon qui n'explique qu'en partie l'accumulation des sucres solubles. Ces résultats témoignent d'un endurcissement acquis par les plants D/6 suite à un préconditionnement de 3 mois ou plus. Cet endurcissement s'est traduit à la fin des cycles de dessèchement par une capacité d'ajustement osmotique croissante au cours du temps. Acacia cyanophylla / préconditionnement / durée / potentiel hydrique / solutés organiques INTRODUCTION