Les changements du stade foliaire sont couplés à des changements dans le stockage et la biochimie des monoterpénoïdes chez le thuya géant (Thuja plicata)
Citation
Foster, A.J., Aloni, R., Fidanza, M., Gries, R., Gries, G., Mattsson, J. (2016). Foliar phase changes are coupled with changes in storage and biochemistry of monoterpenoids in western redcedar (Thuja plicata). Trees - Structure and Function, [online] 30(4), 1361-1375. http://dx.doi.org/10.1007/s00468-016-1373-x
Résumé en langage clair
L’article est publié à partir d’un chapitre de mes travaux de doctorat menés entre 2008 et 2011 à l’Université Simon Fraser. Notre équipe a examiné le développement d’une espèce d’arbre d’importance économique, le cèdre rouge de l’Ouest, et a identifié différents stades de croissance végétale accompagnés de profils chimiques différents. Du point de vue des sciences fondamentales, les résultats présentés dans cet article sont fascinants, car de nouvelles associations ont été faites entre l’anatomie et la composition chimique. En résumé, l'article examine les changements dans l’anatomie et les profils chimiques de cet arbre, de la graine au jeune arbre, caractérise les principaux changements dans les structures de stockage des produits chimiques, procède à une analyse chimique à chaque stade et explique pourquoi cet arbre est sensible aux herbivores aux premiers stades de la plantule. mais résistant aux derniers stades de la gaule et de la maturité. Les données sur ces profils chimiques aideront les programmes d’amélioration des arbres à mettre au point de nouvelles lignées ayant des profils chimiques de défense accrus contre les herbivores et pourrait mener à la découverte de nouveaux biopesticides pouvant jouer un rôle en agriculture.
Résumé
© 2016, Springer-Verlag Berlin Heidelberg. Message clé : La teneur en monoterpénoïdes des aiguilles et des écailles du plicata de Thuya diffère tant sur le plan quantitatif que qualitatif. Les structures de stockage de la résine sont associées à des modifications anatomiques qui semblent indiquer une sortie facilitée des monoterpénoïdes. Résumé : Le cèdre de l'Ouest (Thuja plicata) est une source de bois d’œuvre très prisée. Les arbres de T. plicata plantés dans le cadre de travaux de reboisement sont souvent gravement endommagés par le broutage intense des ongulés. Les travaux de recherche ont montré qu’une teneur élevée en monoterpénoïdes dans les feuilles a un effet dissuasif sur le broutage, ce qui ouvre la voie à la sélection d’une résistance chez les jeunes plantes. Cependant, le feuillage du T. plicata subit d’importants changements de stades au début de sa croissance. À l’heure actuelle, on ignore si le site anatomique du stockage et de la libération des monoterpénoïdes, ainsi que le contenu et la composition des monoterpénoïdes entreposés, changent également en même temps. Dans le présent article, nous avons étudié ces aspects de la biologie des semis de T. plicata. Les cotylédons manquent de structures de stockage pour les terpénoïdes. Les aiguilles contiennent un seul canal longitudinal pour les terpénoïdes, dont le (+)-sabinène et le (−)-α-pinène sont les monoterpénoïdes prédominants. Par contre, les écailles contiennent des glandes résineuses fermées et ont un profil de monoterpénoïde nettement différent de celui des aiguilles. La thuyone y est le monoterpénoïde le plus répandu et on ne décèle aucune quantité détectable de (−)-α-pinène. Les canaux et les glandes sont tous deux situés à proximité de l’épiderme et des tissus vasculaires, et il y a souvent des vides dans la couche de fibres sous-épidermiques, ce qui laisse supposer une diffusion facilitée des monoterpénoïdes hors des tissus. Nous en concluons que les changements de stade foliaire s’accompagnent de changements tout aussi importants dans l’anatomie de la structure de stockage de la résine, les concentrations de monoterpénoïdes et leur composition. Nos résultats fournissent un cadre pour un échantillonnage reproductible et une sélection non seulement pour une concentration élevée en monoterpénoïdes, mais aussi pour les marqueurs anatomiques qui peuvent influer sur la libération de ces composés.