Remplissage en azote des siliques et des graines de colza (Brassica napus L.) : estimation des flux par marquage isotopique et caractérisation des protéines impliquées dans la mise en réserve

UMR INRA\UCBN 950, Physiologie et Biochimie végétales, Institut de Recherche en Biologie Appliquée, Esplanade de la Paix, Université de Caen, 14032 Caen Cedex, France

Reçu : 17 Décembre 2002
Accepté : 25 Février 2003

Résumé

Le colza (Brassica napus L.) est une culture connue pour présenter des capacités élevées d’absorption du nitrate, d’où son qualificatif de culture piège à nitrate. Cependant, la quantité d’azote présent dans les tissus récoltés est généralement faible en raison d’une part, d’une faible efficience de remobilisation de l’N foliaire, et d’autre part, de la chute de feuilles sénescentes dont la teneur en azote peut rester élevée (ce qui n’est pas sans conséquence sur le bilan environnemental de cette culture). La mise en réserve transitoire de cet azote par la plante (préalablement à la chute des feuilles) pourrait améliorer l’efficience de remobilisation de l’N des feuilles vers les graines. Il a par exemple été montré chez les espèces ligneuses et herbacées que l’N peut être stocké de façon transitoire sous forme de protéines de réserve des organes végétatifs (VSP). Ces VSP peuvent ensuite être hydrolysées et constituent alors une source d’N non négligeable pour les organes puits en croissance. Les objectifs de ce travail ont donc été de quantifier les flux d’azote au sein de la plante grâce à un marquage ¹⁵N, d’identifier les tissus « source » et de mettre en évidence l’existence d’hypothétiques protéines de réserve (VSP).

Abstract

Oilseed rape (Brassica napus L.) is known for its high capacity to absorb mineral N from the soil profile and therefore can be grown as a catch crop to reduce nitrate leaching from arable cropping systems. However, the N harvest index of this crop is usually low, due in part to a low ability to remobilize N from leaves and to the fall of N-rich leaves which allows a significant amount of N to return to the environment. Our hypothesis of work was that the efficiency with which leaf N is mobilized to the seeds might be improved by increasing N storage within the plant through alternative sinks. It has, for example, been shown in both herbaceous and woody species that N can be transiently stored as vegetative storage proteins (VSP), which can be hydrolyzed to supply developing sinks with N. The objectives of this study were first, to quantify and distinguish by ¹⁵N labelling between the origin of the N used for pod filling, namely from uptake or from vegetative tissue mobilization, secondly to describe the kinetic behaviour of different source tissues and, lastly, to identify some proteins that might be involved in N storage.