Catalase inhibition accelerates dormancy release and sprouting in potato (Solanum tuberosum L.) tubers

L’inhibition de la catalase accélère la levée de dormance et la germination des tubercules de pomme de terre. L’implication du métabolisme du peroxyde d’hydrogène (H2O2) dans la levée de dormance et la germination des tubercules de pomme de terre (Solanum tuberosum L.) a été étudiée en utilisant trois approches complémentaires. Dans la première approche, l’évolution de la cinétique de germination, du contenu en H2O2 et de l’activité d’enzymes antioxydants a été suivie pendant le stockage des tubercules. Les changements les plus importants ont eu lieu au niveau du « bourgeon/germe ». En particulier, la levée de dormance a été accompagnée d’une augmentation transitoire mais remarquable du contenu en H2O2. Dans la deuxième approche, l’effet d’un inhibiteur (thiourée) de catalase (CAT, EC 1.11.1.6) ou d’une application exogène de H2O2 sur le comportement germinatif du tubercule a été évalué. Les deux traitements ont permis une réduction de la durée de dormance et une germination rapide et synchronisée des tubercules par rapport au contrôle, ainsi qu’une augmentation du nombre de germes par tubercule. Dans la troisième approche, l’effet de l’inhibition de la CAT sur la dormance et la germination des tubercules de pomme de terre a été évalué en utilisant la transgénèse. Des plantes partiellement réprimées dans leur activité CAT ont été produites et, encore une fois, l’inhibition de la CAT a permis une accélération de la cinétique de germination et une augmentation du nombre de germes dans les tubercules transgéniques comparés au type sauvage. Il parait donc que la dormance et la germination du tubercule peuvent être contrôlées par la manipulation du métabolisme du H2O2 via l’inhibition de l’activité CAT. Les éventuels mécanismes par lesquels les inhibiteurs de CAT ou H2O2 lèvent la dormance et favorisent la germination des tubercules de pomme de terre sont discutés en relation avec ce qui est connu chez d’autres modèles végétaux (graines et bourgeons d’arbres fruitiers). The involvement of hydrogen peroxide (H2O2) metabolism in dormancy release and sprouting of potato (Solanum tuberosum L.) tubers has been investigated using three complementary approaches. In the first approach, the evolution of the sprouting kinetics, H2O2 content and antioxidant enzyme activities were examined during tuber storage. The most important changes occurred at the « bud/sprout » level. In particular, dormancy release was accompanied by a transient but remarkable increase in H2O2 cont