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Les glucides complexes de tomates en développement

Les hémicelluloses participeraient avec les pectines à la cohésion des tissus pendant les phases précoces de construction du fruit.

Diversité de tomates. © Inra, S. Marion
Mis à jour le 03/04/2017
Publié le 29/03/2017

Les parois cellulaires jouent un rôle majeur dans la texture des fruits charnus. Leur mise en place et leur évolution au cours du développement des fruits restent un sujet de recherche important pour comprendre leurs rôles dans la perception sensoriels de texture et dans la variabilité de l’aptitude des fruits à la transformation. Peu de travaux se sont intéressés à la mise en place des parois dans les phases précoces de développement des fruits. Pourtant, dès les premières phases de développement elles participent à déterminer la qualité texturale des fruits matures.

Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à l’évolution de la structure chimique et de la distribution spatiale de glucides complexes (pectines et hémicelluloses) des parois cellulaires du fruit de tomate au cours de sa croissance entre 7 et 35 jours après floraison (JAF). Les résultats ont révélé que les pectines et les hémicelluloses subissent des modifications importantes au cours de la croissance du fruit. Par exemple, les pectines présentent dans les parois dès 7 JAF des domaines structuraux de type rhamnogalacturonanes I (RGI) et homogalacturonanes (HG). Avec le grandissement du fruit, la composition et la structure de ces domaines se modifient : les RGI deviennent plus ramifiés et la teneur en HG augmente alors que leur niveau de méthylation diminue. La localisation des pectines et des hémicelluloses évolue également au cours du développement. Par exemple dans les fruits jeunes (7 JAF) des domaines pectiques RGI sont observés spécifiquement au niveau de la partie la plus externe des parois assurant la jonction entre cellules voisines (lamelle mitoyenne). A l’inverse, ces domaines sont détectés dans la paroi primaire (partie plus interne) dans les fruits à des stades plus tardifs.

L’ensemble des résultats obtenus indiquent que des structures pectiques (RGI non-ramifiées et HG) et certaines hémicelluloses (xyloglucanes) participeraient à la cohésion des tissus, caractère déterminant pour la fermeté du fruit. La structure évolutive des pectines et des hémicelluloses indique également que ces glucides complexes joueraient un rôle dans l’expansion cellulaire lors du développement de la tomate. Il reste à étudier l’incidence de la variation du métabolisme de ces structures pectiques et des hémicelluloses pendant les phases précoces du développement sur l’élaboration de la texture du fruit mature.

Images de microscopie électronique à transmission de parois cellulaires de fruit de tomate au stade 14 jours après floraison montrant par immunomarquage (grains noirs) la présence de domaines RGI non ramifiés (image de gauche) et de xyloglucanes (images de droite) au niveau des jonctions cellulaires. © Inra
Images de microscopie électronique à transmission de parois cellulaires de fruit de tomate au stade 14 jours après floraison montrant par immunomarquage (grains noirs) la présence de domaines RGI non ramifiés (image de gauche) et de xyloglucanes (images de droite) au niveau des jonctions cellulaires © Inra

Partenaire : cette étude a été réalisée par l'unité BIA du centre Inra Pays de la Loire

Publication associée : Guillon F, Moïse A, Quemener B, Bouchet B, Devaux M-F, Alvarado C, Lahaye M. Remodeling of pectin and hemicelluloses in tomato pericarp during fruit growth. Plant Science 2017, 257: 48-62.  http://dx.doi.org/10.1016/j.plantsci.2017.01.008

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Caractérisation et élaboration des produits issus de l’agriculture
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Pays de la Loire