Lignification in poplar plantlets fed with deuterium-labelled lignin precursors

Lignification was investigated in wild-type (WT) and in transgenic poplar plantlets with a reduced caffeic acid O-methyltansferase (COMT) activity. Coniferin and syringin, deuterated at their methoxyl, were incorporated into the culture medium of microcuttings. The gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) analysis of the thioacidolysis guaiacyl (G) and syringyl (S) lignin-derived monomers revealed that COMT deficiency altered stem lignification. GC-MS analysis proved that the deuterated precursors were incorporated into root lignins and, to a lower extent, in stem lignins without major effect on growth and lignification. Deuterium from coniferin was recovered in G and S lignin units, whereas deuterium from syringin was only found in S units, which further establishes that the conversion of G to S lignin precursors may occur at the level of p-OH cinnamyl alcohols. To cite this article: C. Rolando et al., C. R. Biologies 327 (2004). La lignification de plantules de peuplier sauvage (WT) et transgénique sous-exprimant l'acide caféique O-méthyltransférase (COMT) a été étudiée après incorporation de coniférine ou de syringine deutérée sur les groupes méthoxyles dans le milieu de culture de microboutures. D'après l'analyse par chromatographie en phase gazeuse–spectrométrie de masse des monomères guaïacyles G et syringyles S libérés par thioacidolyse, la déficience en COMT altère la lignification des tiges. Cette analyse démontre que les précurseurs deutérés sont incorporés dans les lignines de racines et, de manière moins marquée, dans celles des tiges, sans répercussion sur la croissance des plantes et leur lignification. Le deutérium de la coniférine est retrouvé dans les unités G et S, tandis que celui de la syringine n'apparaît que dans les unités S. Ce résultat confirme que la formation des cycles diméthoxylés peut survenir au niveau des alcools p-OH cinnamiques. Pour citer cet article : C. Rolando et al., C. R. Biologies 327 (2004).