A role for seed storage proteins in Arabidopsis seed longevity

La protéomique s’est révélée utile pour étudier le rôle et la fonction biologiques des protéines individuelles, de même que pour identifier les mécanismes moléculaires qui gouvernent la germination des graines, leur viabilité et leur vigueur en réponse au vieillissement. Dans cette étude, nous avons examiné le protéome de la graine sèche de quatre génotypes d’Arabidopsis thaliana, porteurs de fragments d’introgression aux locus de caractères quantitatifs de la longévité de la graine, et qui présentent donc différents degrés de longévité des graines. Nous avons comparé des graines à deux stades physiologiques : graines au stade post-maturation qui avaient une pleine capacité de germination et graines âgées (entreposées) chez lesquelles la capacité de germination était sérieusement réduite. Le protéome des graines sèches âgées était très différent de celui des graines post-maturation et reflétait le degré de longévité des quatre génotypes, malgré que les graines sèches soient dormantes sur le plan métabolique. Les résultats ont confirmé le rôle des systèmes antioxydants, notamment celui de la vitamine E, et ont montré que la protection et l’entretien de la machinerie de traduction et des voies énergétiques sont essentiels à la longévité des graines. Nous avons également découvert un nouveau rôle pour les protéines de réserve durant le vieillissement des graines sèches. Les cruciférines (CRU) sont les protéines de réserve les plus abondantes chez Arabidopsis, et les graines d’un triple mutant pour trois isoformes de CRU (crua crub cruc) étaient plus sensibles au vieillissement artificiel et leurs protéines de réserve étaient plus oxydées que ce qui a été observé chez des graines du type sauvage. Ces résultats confirment que l’oxydation joue un rôle dans la détérioration de la graine et que les protéines de réserve protègent la graine du stress oxydatif, préservant ainsi des protéines importantes pour la germination et la formation de la plantule.