Large-scale proteomic analysis of the grapevine leaf apoplastic fluid reveals mainly stress-related proteins and cell wall modifying enzymes

BACKGROUND: The extracellular space or apoplast forms a path through the whole plant and acts as an interface with the environment. The apoplast is composed of plant cell wall and space within which apoplastic fluid provides a means of delivering molecules and facilitates intercellular communications. However, the apoplastic fluid extraction from in planta systems remains challenging and this is particularly true for grapevine (Vitis vinifera L.), a worldwide-cultivated fruit plant. Large-scale proteomic analysis reveals the protein content of the grapevine leaf apoplastic fluid and the free interactive proteome map considerably facilitates the study of the grapevine proteome. RESULTS: To obtain a snapshot of the grapevine apoplastic fluid proteome, a vacuum-infiltration-centrifugation method was optimized to collect the apoplastic fluid from non-challenged grapevine leaves. Soluble apoplastic protein patterns were then compared to whole leaf soluble protein profiles by 2D-PAGE analyses. Subsequent MALDI-TOF/TOF mass spectrometry of tryptically digested protein spots was used to identify proteins. This large-scale proteomic analysis established a well-defined proteomic map of whole leaf and leaf apoplastic soluble proteins, with 223 and 177 analyzed spots, respectively. All data arising from proteomic, MS and MS/MS analyses were deposited in the public database world-2DPAGE. Prediction tools revealed a high proportion of (i) classical secreted proteins but also of non-classical secreted proteins namely Leaderless Secreted Proteins (LSPs) in the apoplastic protein content and (ii) proteins potentially involved in stress reactions and/or in cell wall metabolism. CONCLUSIONS: This approach provides free online interactive reference maps annotating a large number of soluble proteins of the whole leaf and the apoplastic fluid of grapevine leaf. To our knowledge, this is the first detailed proteome study of grapevine apoplastic fluid providing a comprehensive overview of the most abundant proteins present in the apoplast of grapevine leaf that could be further characterized in order to elucidate their physiological function

Quantification of chitinase and thaumatin-like proteins in grape juices and wines

International audienceChitinases and thaumatin-like proteins are important grape proteins as they have a great influence on wine quality. The quantification of these proteins in grape juices and wines, along with their purification, is therefore crucial to study their intrinsic characteristics and the exact role they play in wines. The main isoforms of these two proteins from Chardonnay grape juice were thus purified by liquid chromatography. Two fast protein liquid chromatography (FLPC) steps allowed the fractionation and purification of the juice proteins, using cation exchange and hydrophobic interaction media. A further high-performance liquid chromatography (HPLC) step was used to achieve higher purity levels. Fraction assessment was achieved by mass spectrometry. Fraction purity was determined by HPLC to detect the presence of protein contaminants, and by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy to detect the presence of organic contaminants. Once pure fractions of lyophilized chitinase and thaumatin-like protein were obtained, ultra-HPLC (UHPLC) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) calibration curves were constructed. The quantification of these proteins in different grape juice and wine samples was thus achieved for the first time with both techniques through comparison with the purified protein calibration curve. UHPLC and ELISA showed very consistent results (less than 16% deviation for both proteins) and either could be considered to provide an accurate and reliable quantification of proteins in the oenology field

Effets de la mobilité de l'habitat dans les champs cultivés sur la qualité physico-chimique des sols dans l'Ouest nigérien

La gestion et le maintien de la fertilité des sols ont été toujours une préoccupation majeure dans les exploitations agricoles en zone sahélienne. Certaines pratiques paysannes comme la mobilité périodique de l'habitat à l'intérieur des champs constituent un moyen pour restaurer les sols dégradés dans l'Ouest nigérien. Ce travail vise à étudier l'effet de cette pratique sur la qualité du sol sols dans le terroir de Sadoré. Des enquêtes ont été réalisées auprès de 30 paysans pour comprendre les perceptions paysannes de la mobilité de l'habitat à l'intérieur des champs. Des prélèvements d'échantillons de sol ont été réalisés sur la couche superficielle qui concentre l'essentiel des éléments nutritifs en zone sahélienne (de 10 cm de profondeur) : six échantillons sur l'emplacement des anciennes zones d'habitation et six échantillons sur des surfaces normales des champs cultivés (témoins) distantes de 100 m. Les paramètres retenus sont le pH, le carbone organique (C), l'azote (N), la capacité d'échange cationique (CEC), le phosphore assimilable (P) et la somme des bases échangeables (S). Les enquêtes ont montré que 100 % des paysans interrogés pratiquent la mobilité de l'habitat dans leur champ pour restaurer et améliorer la fertilité des sols des zones dégradées. Les résultats des analyses des sols corroborent les perceptions paysannes et montrent que la mobilité périodique de l'habitat dans le champ permet d'améliorer significativement la fertilité des sols. En effet les paramètres physique et chimique du sol retenus sont plus satisfaisants au niveau des zones d'anciens habitats par rapport aux surfaces normales des champs cultivés. L'amélioration des paramètres physico-chimiques des sols en lien avec cette mobilité de l'habitat est due essentiellement à l'enrichissement des sols en matière organique et en éléments nutritifs à travers les résidus de ménage, de la litière d'animaux et des sédiments éoliens piégés

Effets de la mobilité de l'habitat dans les champs cultivés sur la qualité physico-chimique des sols dans l'Ouest nigérien

La gestion et le maintien de la fertilité des sols ont été toujours une préoccupation majeure dans les exploitations agricoles en zone sahélienne. Certaines pratiques paysannes comme la mobilité périodique de l'habitat à l'intérieur des champs constituent un moyen pour restaurer les sols dégradés dans l'Ouest nigérien. Ce travail vise à étudier l'effet de cette pratique sur la qualité du sol sols dans le terroir de Sadoré. Des enquêtes ont été réalisées auprès de 30 paysans pour comprendre les perceptions paysannes de la mobilité de l'habitat à l'intérieur des champs. Des prélèvements d'échantillons de sol ont été réalisés sur la couche superficielle qui concentre l'essentiel des éléments nutritifs en zone sahélienne (de 10 cm de profondeur) : six échantillons sur l'emplacement des anciennes zones d'habitation et six échantillons sur des surfaces normales des champs cultivés (témoins) distantes de 100 m. Les paramètres retenus sont le pH, le carbone organique (C), l'azote (N), la capacité d'échange cationique (CEC), le phosphore assimilable (P) et la somme des bases échangeables (S). Les enquêtes ont montré que 100 % des paysans interrogés pratiquent la mobilité de l'habitat dans leur champ pour restaurer et améliorer la fertilité des sols des zones dégradées. Les résultats des analyses des sols corroborent les perceptions paysannes et montrent que la mobilité périodique de l'habitat dans le champ permet d'améliorer significativement la fertilité des sols. En effet les paramètres physique et chimique du sol retenus sont plus satisfaisants au niveau des zones d'anciens habitats par rapport aux surfaces normales des champs cultivés. L'amélioration des paramètres physico-chimiques des sols en lien avec cette mobilité de l'habitat est due essentiellement à l'enrichissement des sols en matière organique et en éléments nutritifs à travers les résidus de ménage, de la litière d'animaux et des sédiments éoliens piégés