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| - Earlier sowings allow to extend pea crop cycle and to avoid later water and heat stresses, and thus contribute to control yield variability. The objectives of this work were 1) to study the performances of different pea genotypes during germination in temperature response; 2) to determine the impact of desiccation rate, at high temperature, on seed characteristics, germination and storage ability; 3) to investigate energy metabolism resumption and soluble sugar mobilisation during germination, and to determine the impact of high desiccation rate after seed filling, and low temperature during germination. Spring pea genotypes, Baccara and Térèse, and winter genotype, Champagne, had the same very low base temperature of -1.1°C. From cold until optimum temperature, Champagne genotype had a germination rate faster than the two other genotypes. High desiccation rates had little impactson germination but strongly affected seed storage ability, which was measured after a controlled deterioration. This was related to an increase of conductivity attributed to cellular damages, in particular at membrane level. The high germination rate of Champagne genotype was correlated to a high imbibition rate, allowing a faster respiration. A relationship was found between oxygen consumption and ATP production. Champagne genotype also showed a higher alternative pathway capacity, ATP and soluble sugar use than the spring pea genotypes, Baccara and Térèse. Soluble sugar use in embryonic axes, after RFO mobilisation, was well correlated with germination rate. High desiccation rate induced an increase of respiration which could be connected with the establishment of repair mechanisms. Low temperatures delayed germination process and metabolism resumption by their action on enzymatic systems but when time was expressed in thermal-time, the delay disappeared. Nevertheless, Champagne respiration was less affected by low temperature. The overall results lead to a global scheme that summarizes key mechanisms associated with a high germination rate, and to a model describing the role of adenylate kinase and mitochondrial oxidative phosphorylation in the regulation of metabolism with respect to anhydrobiosis.
- Des semis précoces permettent d'allonger les cycles de culture du pois protéagineux et d'éviter les stress hydriques et thermiques tardifs, ce qui contribue à la maîtrise des variations de rendement. Les objectifs de ce travail sont 1) d'étudier le comportement de différents génotypes de pois au cours de la germination en réponse à la température ; 2) de déterminer l'impact des vitesses de dessiccation à température élevée sur les caractéristiques des graines, leur germination et leur conservation ; 3) d'explorer la reprise du métabolisme énergétique et la mobilisation des sucres solubles au cours de la germination et de déterminer l'impact d'une vitesse de dessiccation rapide après la phase de remplissage et des basses températures pendant la germination. Les pois de printemps Baccara et Térèse et le pois d'hiver Champagne présentent une température de base identique et très basse de -1,1°C. Le génotype Champagne a une vitesse de germination plus rapide que les deux autres génotypes, des basses températures jusqu'à l'optimum. Les vitesses de dessiccation élevées ont peu d'impact sur la germination mais affectent fortement l'aptitude à la conservation des graines, mesurée après détérioration contrôlée. Cela est associé à une augmentation de la conductivité traduisant des dégâts cellulaires, en particulier au niveau des membranes. La vitesse élevée de germination de Champagne s'explique en partie par une grande vitesse d'imbibition, permettant une respiration plus forte. Une corrélation entre la consommation en oxygène et la production d'ATP a été trouvée. Champagne présente également une capacité de la voie alternative, une utilisation d'ATP et de sucres solubles plus élevées que les génotypes de printemps, Baccara et Térèse. L'utilisation des sucres solubles des axes embryonnaires, après mobilisation des RFO, est bien corrélée avec la vitesse de germination. De fortes vitesses de dessiccation entrainent une augmentation de la respiration qui serait à relier à la mise en place de mécanismes de réparation. Les basses températures retardent le processus de germination et de reprise du métabolisme par leur action sur les systèmes enzymatiques, mais lorsque l'échelle de temps est exprimée en temps thermique, le retard disparaît. Cependant, la respiration du génotype Champagne est moins affectée par les basses températures. Les résultats obtenus ont permis de proposer un schéma global résumant les étapes clés permettant une vitesse de germination rapide et un modèlesur le rôle de l'adénylate kinase et de la phosphorylation oxydative mitochondriale dans la régulation du métabolisme en lien avec l'anhydrobiose.
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