Les fructanes protègent les cellules contre les sécheresses modérées et intenses

Abstract

Fructans are soluble polymers of fructose which represent the main carbohydrate reserve in Poaceae and Asteraceae species of temperate grasslands. They contribute also to drought resistance. The present study aimed to test the hypothesis that fructans have a direct protective effect towards membranes. Monocultures of six native perennial species from upland grasslands species ([i]Taraxacum officinale[/i], [i]Dactylis glomerata[/i], [i]Trisetum flavescens[/i], [i]Poa pratensis[/i], [i]Festuca arundinacea[/i], [i]Poa trivialis[/i]) and one Mediterranean drought-resistant cultivar ([i]Dactylis glomerata[/i] cv Medly) were grown under semi-controlled conditions and subsequently submitted to drought (50 days of withholding water). In the most resistant species, fructan and sucrose levels were stable or increased during drought, while the most sensitive species accumulated sucrose and mobilized fructans. Considering all populations, cell membrane stability in leaf meristems and in roots was positively correlated with fructan content. This result corroborates for the first time [i]in vivo[/i] the protective role of fructans in membrane stabilization, which is crucial for plant survival under severe drought.Les fructanes, polymères solubles de fructose, ne représentent pas seulement une réserve carbonée mais participent aussi à la résistance des plantes vis-à-vis de contraintes telles que la sécheresse. Cette étude, menée sur des espèces prairiales plus ou moins résistantes à la sécheresse, teste l’hypothèse selon laquelle les fructanes contribuent à cette résistance en protégeant les structures membranaires des méristèmes foliaires et du système racinaire, lors de la déshydratation. Six espèces prairiales natives de prairies de moyenne montagne ([i]Taraxacum officinale[/i], [i]Dactylis glomerata[/i], [i]Trisetum flavescens[/i], [i]Poa pratensis[/i], [i]Festuca arundinacea[/i], [i]Poa trivialis[/i]) et un cultivar méditerranéen ([i]Dactylis glomerata[/i] cv Medly) ont été cultivés en conditions semi-contrôlées en monoculture avant d’être soumis à une période de sécheresse pendant 50 jours. Chez les espèces les plus résistantes, les teneurs en saccharose et en fructanes sont peu affectées, voire augmentent, tandis que chez les espèces les plus sensibles, les teneurs en saccharose augmentent et celles des fructanes diminuent. En considérant l’ensemble des populations, la stabilité membranaire des méristèmes foliaires et des racines est corrélée positivement avec la teneur en fructanes. Ce résultat corrobore pour la première fois [i]in vivo[/i] le rôle protecteur des fructanes vis-à-vis des membranes. Cette contribution au maintien de l’intégrité membranaire est cruciale pour la survie des plantes sous sécheresse intense