Agronomical and chemical variability of Colchicum autumnale accessions

Abstract

Poutaraud, A. and Girardin, P. 2006. Agronomical and chemical variability of Colchicum autumnale accessions. Can. J. Plant Sci. 86: 547-555. Meadow saffron (Colchicum autumnale) is an undomesticated plant from whose seeds the alkaloids colchicine and colchicoside are extracted and used pharmaceutically. Research was conducted towards domesticating meadow saffron in which interand intra-genetic variability of accessions was studied. Colchicine, 3-demethylcolchicine and colchicoside were assayed in plants of six accessions collected from natural sites in eastern France. These were cultivated at two sites and studied during 1 or 2 yr. Plants from 70 initial transplanted corms of one accession were studied individually for 4 yr to determined intra-accession variability and, as spontaneous vegetative multiplication of corms occurred, comparisons among plants from one initial transplanted corm were also made. For the main characteristics, seed dry weight (SDW) per plant, alkaloid content and colchicine:colchicoside ratio, the interaccession variability was lower than the intra-accession variability. The results suggest that vegetative propagation of selected genotypes could improve alkaloid content by about 80% and improve SDW per plant by about 300%.Key words: Colchicine, colchicoside, Colchicum autumnale, medicinal plant, genetic variability Poutaraud, A. et Girardin, P. 2006. Variabilité génétique du colchique d'automne. Can. J. Plant Sci. 86: 547-555. Le colchique (Colchicum autumnale) est une plante à alcaloïdes non domestiquée. La colchicine et le colchicoside extraits des graines sont utilisés dans plusieurs médicaments. Un programme de recherche a été développé pour domestiquer cette plante et produire des graines pour l'industrie pharmaceutique. La variabilité inter et intra origine(s) de caractères agronomiques et chimiques a été étudiée. La colchicine, la 3-demethylcolchicine et le colchicoside ont été dosés en chromatographie en phase liquide. Six origines ont été prélevées sur des sites naturels de l'Est de la France et cultivées sur deux sites pendant un ou deux ans. Des plantes provenant de soixante dix cormus repiqués ont été étudiées individuellement pendant quatre ans en vue d'évaluer la variabilité intra origine. Du fait de la multiplication végétative spontanée de certains cormus, une comparaison entre plusieurs plantes issues d'un cormus a été possible. La variabilité inter origines était moins élevée que la variabilité intra origine pour les principaux caractères étudiés. La multiplication végétative des génotypes sélectionnés pourrait améliorer la teneur en alcaloïdes d'environ 80% et le rendement en poids sec de graines par plante de 300%. Des recherches sur la micropropagation de cette plante doivent être entreprises afin de cultiver des génotypes à haut potentiel. Mots clés:Colchicine, colchicoside, Colchicum autumnale, plante médicinale, variabilité génétique Meadow saffron (Colchicum autumnale L.; Liliaceae) is a source of active components for the pharmaceutical industry. Its seeds contai...