Nitric oxide and reactive oxygen species mediate metabolic changes in barley seed embryo during germination

Nous avons étudié les niveaux de monoxyde d’azote (NO) et d’espèces oxygénées réactives (EOR), les rapports ATP/ADP, les niveaux de réduction de l’ascorbate et du glutathion, l’expression des gènes codant les protéines mises en jeu dans le métabolisme de NO et les activités des enzymes mis en jeu dans la fermentation et le métabolisme de NO et des EOR chez des embryons de graines de deux cultivars d’orge en germination (Hordeum vulgare L.) à des niveaux de dormance différents. Le niveau de production de NO augmentait continument après l’imbibition, comme le niveau de groupes SH nitrosylés des protéines. Ceci correspondait à une diminution des groupes SH libres des protéines. Au stade initial de la germination (0–48 h après imbibition), les gènes codant la phytoglobine de classe 1 (la protéine piégeant NO) et la S nitrosoglutathion-réductase (piégeant le S-nitrosoglutathion) étaient nettement exprimés. Le cultivar le plus dormant présentait des rapports ATP/ADP et ascorbate/déshydroascorbate plus faibles et des activités du lactate et de l’alcool déshydrogénase plus faibles, alors que la production de NO et la nitrosylation des protéines étaient plus élevées comparativement à ceux du cultivar non dormant. Les données obtenues indiquent qu’au commencement de la germination NO est généré de manière active provoquant la nitrosylation des groupes SH et un passage de la respiration à la fermentation. Après la protrusion de la radicule, le métabolisme passe à un type plus réducteur comme le montre le rapport de glutathion et d’ascorbate réduit et oxydé. Le remplacement du NO par les systèmes de piégeage (phytoglobine, S-nitrosoglutathion-réductase et interaction avec les EOR) pourrait contribuer au maintien de l’équilibre redox et énergétique des grains en germination et conduire à une sortie de la dormance.