Influence of exogenous L-proline on embryogenic cultures of larch (Larix leptoeuropaea Dengler), sitka spruce (Picea sitchensis (Bong.) Carr.) and oak (Quercus robur L.) subjected to cold and salt stress

Deirdre Gleeson , Marie-Anne Lelu-Walter , Michael Parkinson

The effect of exogenous L-proline (1 mM, 10 mM, and 100 mM) on embryogenic cultures of larch, sitka spruce and oak subjected to environmental stresses was examined. Low temperature (4 °C) completely inhibited growth of the cultures and this was partially alleviated by the addition of proline. Our studies show that not only can cultures survive low temperatures, but are capable of active growth while the cold stress is still being applied. Growth was inversely related to [NaCl] with complete inhibition at 200 mM. Proline stimulated growth at all concentrations tested permitting growth with 200 mM NaCl even at low (1 mM) proline concentrations. Release of internal cellular potassium was inversely related to freezing temperature and this release was reduced by exogenous proline. These results for cultures of forest species are consistent with findings previously reported for deciduous herbaceous angiosperms and suggest that proline may have a role in protection of forest species from environmental stresses.

Effet de la L-proline apportée de manière exogène à des cultures embryogènes, de mélèze hybride (Larix leptoeuropaea Dengler), d'épicéa de sitka (Picea sitchensis Bong.) et de chêne (Quercus robur L.), soumises à des stress au froid et salin. Des cultures embryogènes de mélèze hybride, d'épicéa de sitka et de chêne ont été soumises à différentes conditions de culture et leur croissance étudiée en fonction de l'ajout de L-proline au milieu de culture (1 mM, 10 mM, et 100 mM). Si des températures basses (4 °C) inhibent totalement la croissance des cultures, celle-ci redevient partiellement normale en présence de proline. Nos résultats montrent que les cultures non seulement survivent à de basses températures mais sont aussi capables de croître activement au cours de la durée d'application du froid. De même, la croissance est inversement corrélée à la concentration en sel avec sa complète inhibition en présence de 200 mM de NaCl. L'addition de L-proline au milieu de culture (quelles que soient les concentrations testées) stimule la croissance des cultures, même en présence de 200 mM de NaCl. La libération de potassium intracellulaire est inversement corrélée à la température de congélation, libération qui est réduite en présence de proline exogène. Ces résultats, obtenus pour des cultures d'espèces forestières, sont en accord avec ceux précédemment rapportés pour des espèces herbacées. Ils suggèrent le rôle potentiel de la proline dans la protection de ces espèces forestières soumises à des stress abiotiques.

Mots clés: trees; chilling; environmental stress; tolerance<br>---<br>arbre; froid; stress abiotique; tolérance

Domaines: Sylviculture, foresterie

Deirdre Gleeson, Marie-Anne Lelu-Walter, Michael Parkinson. Influence of exogenous L-proline on embryogenic cultures of larch (Larix leptoeuropaea Dengler), sitka spruce (Picea sitchensis (Bong.) Carr.) and oak (Quercus robur L.) subjected to cold and salt stress. Annals of Forest Science, 2004, 61 (2), pp.125-128. ⟨10.1051/forest:2004003⟩. ⟨hal-00883836⟩