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Intense efforts have been devoted to describe the biochemical pathway of plant sulphur (S) assimilation from sulphate. However, essential information on metabolic regulation of S assimilation is still lacking, such as possible interactions between S assimilation, photosynthesis and photorespiration. In particular, does S assimilation scale with photosynthesis thus ensuring sufficient S provision for amino acids synthesis? This lack of knowledge is problematic because optimization of photosynthesis is a common target of crop breeding and furthermore, photosynthesis is stimulated by the inexorable increase in atmospheric CO2. Here, we used high-resolution 33S and 13C tracing technology with NMR and LC-MS to access direct measurement of metabolic fluxes in S assimilation, when photosynthesis and photorespiration are varied via the gaseous composition of the atmosphere (CO2, O2). We show that S assimilation is stimulated by photorespiratory metabolism and therefore, large photosynthetic fluxes appear to be detrimental to plant cell sulphur nutrition., Cyril Abadie and Guillaume Tcherkez tested whether the metabolic flux associated with sulfur assimilation effectively scales with photosynthesis by measuring metabolic fluxes in sulfur assimilation. This study suggests that photorespiratory metabolism stimulates sulfur assimilation.

AGAP : équipe GE2pop (Génomique évolutive et gestion des populations); Light propagation modeling in 3-dimensional virtual scenes has been successfully applied to many fields, including plant canopies. However, its application to detailed analyses on how multiple scattering affects spectral-based biochemistry assessments has never been proposed. In this article, a wheat canopy model has been built using simulation models included in the open source software platform Open-Alea. Adel-Wheat, a 3D dynamic model of the aerial growth of winter wheat, has been associated with spectra collected on wheat leaves with an ASD spectrometer, and then used as input of the Caribu light propagation model. Caribu calculates the proportion of direct and scattered light for all polygons of the 3D scene. Principal component analysis was first applied to analyze the distribution of resulting spectra in the spectral feature space. Then the influence of canopy structure on quantitative regression models has been considered. For this purpose, a typical agronomical problem, i.e. nitrogen content retrieval, was addressed, using a Partial Least Square regression model. This study exhibits some important results concerning the distribution of collected spectra in the spectral feature space due to multiple scattering, and underlines the physical interpretation of these results. In the short term, it shows that satisfactory nitrogen content prediction (error about 0.5% of dry matter) can be obtained at the plant level, when considering only the plant top leaves. Moreover, its paves the way for future researches to develop spectral analysis tools able to overcome such multiple scattering phenomena.

International audience; Under natural growth conditions, plants experience various and repetitive biotic and abiotic stresses. Salicylic acid (SA) is a key phytohormone involved in the response to biotic challenges. Application of synthetic SA analogues can efficiently prime defense responses, and leads to improved pathogen resistance. Because SA analogues can result in long-term priming and memory, we identified genes for which expression was affected by the SA analogue and explored the role of DNA methylation in this memorization process. We show that treatments with an SA analogue can lead to long-term transcriptional memory of particular genes in Arabidopsis. We found that subsequent challenging of such plants with a bacterial elicitor reverted this transcriptional memory, bringing their expression back to the original pre-treatment level. We also made very similar observations in apple (Malus domestica), suggesting that this expression pattern is highly conserved in plants. Finally, we found a potential role for DNA methylation in the observed transcriptional memory behavior. We show that plants defective in DNA methylation pathways displayed a different memory behavior. Our work improves our understanding of the role of transcriptional memory in priming, and has important implication concerning the application of SA analogues in agricultural settings.

Proanthocyanidins(PAs) are oligomeric and polymeric end products of the flavonoid biosynthetic pathway. They are present in the fruits, bark, leaves and seeds of many plants, where they provide protection against predation. At the same time they give flavor and astringency to beverages such as wine, fruit juices and teas, and are increasingly recognized as having a health promoting on human health. Seed extracts from five grape cultivars (Vitis vinifera) growing in El-Tarf (Algeria), were screened for their PAs composition and mDP (mean degree of polymerization). The study was realized by means of reversed-phase high-performance liquid chromatography coupled with photodiode array detector (RP-HPLC-DAD) analysis after thiolysis. The study revealed the presence of seven phenolic compounds belonging to the class of flavan-3-ol; Qualitative and quantitative differences among the cultivars were observed. The results confirm that grape seed of varieties studied are a potential source of PAs and can be used as easily accessible source of natural antioxidants.

Historiquement l’expérience basée sur l’analyse de données spectrales collectées sur le grain tel quel nous a permis de d’inférer des traits liés à la physique du grain et à leur contenu biochimique. Les propriétés optiques des grains peuvent être utilisées pour caractériser la composition d’un mélange de grains. Dans le cas des mélanges variétaux, l’analyse et la compréhension de leurs performances agronomiques nécessite de disposer d’indicateurs pertinents notamment lors de l’analyse de la récolte. L’évaluation de l’aptitude des variétés au mélange nécessite donc de développer, outre des prédictions quantitatives des propriétés physiques et biochimiques des grains, des méthodologies permettant une caractérisation rapide, non destructive et non invasive de l’importance relative de chaque composante au sein d’un mélange. Nous avons testé les potentialités de la spectrométrie couplée ou non à de l’imagerie pour identifier les grains de 2 génotypes au sein d’un mélange. Quelle que soit la technique utilisée, les résultats obtenus suggèrent qu’une analyse discriminante basée sur des modèles linéaires permet de discriminer les signatures spectrales génotypiques et de caractériser la proportion de chaque composante au sein du mélange. Des investigations complémentaires sont nécessaires notamment pour préciser le domaine de validité de ces résultats : compte tenu de la faiblesse de la base d’apprentissage (2 ans), la robustesse inter annuelle du modèle reste limitée et nécessite le redéveloppement d’un modèle par expérience.

Subtilases (SBTs) are serine peptidases that are found in all three domains of life. As compared with homologs in other Eucarya, plant SBTs are more closely related to archaeal and bacterial SBTs, with which they share many biochemical and structural features. However, in the course of evolution, functional diversification led to the acquisition of novel, plant-specific functions, resulting in the present-day complexity of the plant SBT family. SBTs are much more numerous in plants than in any other organism, and include enzymes involved in general proteolysis as well as highly specific processing proteases. Most SBTs are targeted to the cell wall, where they contribute to the control of growth and development by regulating the properties of the cell wall and the activity of extracellular signaling molecules. Plant SBTs affect all stages of the life cycle as they contribute to embryogenesis, seed development and germination, cuticle formation and epidermal patterning, vascular development, programmed cell death, organ abscission, senescence, and plant responses to their biotic and abiotic environments. In this article we provide a comprehensive picture of SBT structure and function in plants., Instituto de Fisiología Vegetal

International audience; In Arabidopsis thaliana, the acyl acid amido synthetase Gretchen Hagen 3.5 (AtGH3.5) conjugates both indole-3-acetic acid (IAA) and salicylic acid (SA) to modulate auxin and pathogen response pathways. To understand the molecular basis for the activity of AtGH3.5, we determined the X-ray crystal structure of the enzyme in complex with IAA and AMP. Biochemical analysis demonstrates that the substrate preference of AtGH3.5 is wider than originally described and includes the natural auxin phenylacetic acid (PAA) and the potential SA precursor benzoic acid (BA). Residues that determine IAA versus BA substrate preference were identified. The dual functionality of AtGH3.5 is unique to this enzyme although multiple IAA-conjugating GH3 proteins share nearly identical acyl acid binding sites. In planta analysis of IAA, PAA, SA, and BA and their respective aspartyl conjugates were determined in wild-type and overexpressing lines of A thaliana This study suggests that AtGH3.5 conjugates auxins (i.e., IAA and PAA) and benzoates (i.e., SA and BA) to mediate crosstalk between different metabolic pathways, broadening the potential roles for GH3 acyl acid amido synthetases in plants.

Scientific objectives : - Analyse biogeochemical cycles (major and micro-nutrients; stocks and fluxes, processes and driving parameters) in forest ecosystems - Formalise this knowledge into concepts and models to predict ecosystem modifications to environmental changes. - Human and social issues - Propose management rules to ensure the sustainability of forest ecosystems in a changing environment.

Le groupe des agrumes d’acidité intermédiaire (orange, clémentine et mandarine) perd l’acidité au cours de la maturation (stade III), mais cette chute semble plus forte depuis quelques années dans la zone méditerranéenne. Il a été suggéré que cette perte d’acidité serait liée au climat (automnes plus doux) ce qui entraînerait une augmentation de la respiration des fruits avec une photopériode plus courte à cette période et se traduirait par un déséquilibre carboné. Pour tester cette hypothèse, nous avons choisi d’étudier l’effet d’un déséquilibre carboné, induit par une défoliation partielle, soit en début soit en fin de stade II, qui est la phase de grossissement cellulaire où les sucres et les acides organiques s’accumulent dans la vacuole des cellules des sacs à jus. Nous avons établi un bilan sucres-acides des fruits soumis aux différentes réductions d’apport carboné et identifié la ou les périodes où la réduction de l’apport carboné a le plus d’impact sur les teneurs en sucres et en acides organique. Puis, nous avons regardé l’impact de ce déséquilibre sur le métabolisme du fruit en étudiant l’activité spécifique d’enzyme spécifiques (phosphofructokinase, invertase acide, phosphoénolpyruvate carboxylase, isocitrate déshydrogénase cytoplasmique) et l’expression de gènes d’intérêts (CsCit1, succinate semialdéhyde déshydrogénase, Δ1-pyrroline-5-carboxylate synthétase) et identifié les mécanismes biochimiques impliqués dans la réponse à la limitation des apports carbonés. Les résultats obtenus montrent que les fruits ne sont pas capables de compenser la réduction des apports carbonés (poids et calibre) que la réduction foliaire soit précoce ou plus tardive au cours du stade II. Lorsque la réduction foliaire est précoce et à court terme (48h et une semaine), l’apport carboné n’est pas affecté puisque les teneurs en saccharose sont similaires à celles du témoin. Nous avons observé une augmentation de l’activité enzymatique de la PFK qui est envisageable grâce au déstockage de la vacuole par l’action de l’invertase acide. La PEPC permet la synthèse d’oxaloacétate et maintient la production d’acide citrique, qui sera dégradé dans le cytoplasme par la NADP-IDH en α-cétoglutarate qui va donner du glutamate et du GABA. La voie du GABA « shunt » semble favorisée puisque l’expression du gène codant pour la SSADH est augmentée. A long terme (7 semaines), l’apport carboné a été affecté puisque les teneurs en saccharose ont fortement diminué par rapport au témoin. Il y a un déstockage de l’acide citrique de la vacuole par CsCit1 mais pas d’activation de la voie du GABA shunt ce qui est compatible avec l’hypothèse que cette voie serait activée par un stress. Lorsque la cellule est en phase d’accumulation des acides organiques, elle privilégie la synthèse d’acide citrique. En revanche, lorsque la réduction foliaire est tardive, les teneurs en sucres sont fortement affectées 48h après la réduction, le flux glycolytique est ralenti et il ne semble pas y avoir un déstockage de la vacuole. Les teneurs en acide malique et en acide malique chutent également mais l’activité de la PEPC est augmentée pour favoriser la synthèse d’acide citrique. Nous avons observé une formation importante de proline qui provient du glutamate. Comme nous n’avons pas observé, 48h après la réduction foliaire, une augmentation des niveaux de transcrits de la P5CS, la voie de l’ornithine serait impliquée. Il serait intéressant de confirmer ou non l’hypothèse de la formation de ROS lors des deux réductions foliaires ce qui nous permettrait de savoir si la voie du GABA « shunt » lors de la réduction foliaire précoce ou bien la formation de proline lors de la réduction foliaire tardive sont fortement sollicitées afin de lutter contre le stress oxydatif provenant de la réduction des apports carbonés.

International audience

Aujourd’hui, il est indispensable de découvrir de nouveaux agents thérapeutiques pour faire face à l’expansion des infections fongiques humaines. D’un autre côté, certains arbres amazoniens ont acquis des moyens pour se protéger contre la dégradation fongique. Ces composés d’origine végétale pourraient donc être des candidats potentiels au développement de composés antifongiques. Il est ainsi exposé dans ce travail la sélection bio-inspirée et la récolte d’espèces d’arbres amazoniens résistants à la dégradation fongique ; à partir desquelles il est proposé d’isoler, d’identifier et de valoriser les métabolites responsables de la durabilité naturelle et d’étudier leurs propriétés sur des champignons pathogènes humains. Cette étude a conduit à l’isolement de molécules inédites apportant un complément d’information chimiotaxonomique pour les espèces étudiées. De plus, il a pu être mis en avant deux molécules pouvant devenir des composés pertinents pour le développement de traitements antimycotiques., It is now essential to discover new therapeutic agents against the increase of human fungal infections. On the other hand, some Amazonian trees have succeeded to develop a chemical defense arsenal to protect themselves against fungal degradation. These compounds of plant origin could become potential candidates for the development of antifungal compounds for the treatment of human fungal diseases. Therefore, this manuscript describes the bio-inspired selection and collection of Amazonian tree species capable of specializing a highly fungiresistant wood; from which it is proposed to isolate, identify and valorize the secondary metabolites responsible for the natural durability, and study their properties on human pathogenic fungi. Ultimately, this study led to the isolation of new compounds and providing additional important chemotaxonomic information for the species studied. In addition, it as been established that two compounds could be relevant for the development of antimitotic therapies.

[i]Erwinia amylovora[/i] : general characteristics, biochemistry and serology