Comparative assessment of metabolic responses to cold acclimation and deacclimation in annual bluegrass and creeping bentgrass

Chez les graminées vivaces, le degré de tolérance au gel et la capacité de maintien de l’acclimatation au froid tout au long de l’hiver sont essentiels à la survie à l’hiver. Les processus métaboliques associés à l’acclimatation au froid et à la désacclimatation sont encore peu compris. La présente étude visait à évaluer les réactions d’acclimatation au froid et de désacclimatation chez l’agrostide stolonifère (Agrostis stolonifera L.) et deux écotypes de pâturin annuel (Poa annua L.), soit un tolérant au gel et un sensible au gel. Après l’acclimatation au froid, nous avons exposé les plantes à une température de 8 °C pendant 0,5, 1, 3 et 5 jours en vue d’induire la désacclimatation. Nous avons évalué la tolérance au gel des plantes, exprimée en termes de température létale pour 50 % des sujets (LT50), et leur concentration en sucres solubles et en acides aminés ainsi que les changements observés au niveau des protéines analogues aux déhydrines. Dans le cas des plantes entièrement acclimatées, la LT50 était plus élevée chez l’agrostide stolonifère (­21,5 °C) que chez le pâturin annuel tolérant (­19,8 °C), suivi par le pâturin annuel sensible (­15,3 °C). Durant l’acclimatation au froid, nous avons observé une accumulation de sucres solubles totaux, principalement les fructanes de masse moléculaire élevée, dans le cas de chaque espèce et écotype, et nous avons mesuré les taux de sucres les plus élevés chez l’agrostide stolonifère. Des protéines analogues aux déhydrines étaient présentes chez toutes les espèces; elles étaient principalement constitutives chez le pâturin annuel, alors que leur expression était inductible par le froid et associée à la LT50 chez l’agrostide stolonifère. La tolérance au gel diminuait durant la désacclimatation chez toutes les espèces. Cependant, durant chacune des étapes de la désacclimatation, l’agrostide stolonifère conservait une meilleure tolérance au gel que le pâturin annuel, chez lequel la LT50 a atteint le même niveau que dans le cas des plantes non acclimatées après cinq jours à 8 °C. Durant la désacclimatation, nous avons observé une tendance similaire avec la diminution du taux de fructanes de masse moléculaire élevée : à la fin du processus, les taux de ces sucres étaient plus élevés chez l’agrostide stolonifère que chez le pâturin annuel tolérant, suivi par le pâturin annuel sensible. La sensibilité accrue du pâturin annuel aux dommages causés par l’hiver est associée à la faible capacité d’acclimatation de l’espèce au froid et à sa sensibilité à la désacclimatation.