In perennial forage legumes such as alfalfa (Medicago sativa L.) and white clover (Trifolium repens L.), vegetative storage proteins are extensively mobilized to meet the nitrogen requirements of new shoot growth in spring or after cutting in summer. The 32-kDa alfalfa storage protein possesses high homology with class III chitinases, belonging to a group of pathogenesis-related proteins that possess antifreeze protein properties in some species and exhibit chitinolytic activity in vitro. This protein and the corresponding mRNA accumulate in taproots of cold-hardy cultivars during acclimation for winter, and in response to short-day conditions in controlled environments. The 17.3-kDa storage protein of white clover possesses high homology with pathogenesis-related proteins and abscisicacid-responsive proteins from several legume species and has characteristics common to stress-responsive proteins. Low temperature enhances accumulation of this 17.3-kDa protein and its corresponding transcript. Exogenous abscisic acid stimulates the accumulation of vegetative storage proteins and their transcripts in both legume species. These observations suggest that vegetative storage proteins do not exclusively serve as nitrogen reserves during specific phases of legume development, but may play important adaptive roles in plant protection against abiotic (low temperature) and biotic (pathogen attack) stresses.
Résumé :Chez les légumineuses fourragères telles que la luzerne (Medicago sativa L.) et le trèfle blanc (Trifolium repens L.), les protéines de réserve des organes végétatifs sont fortement mobilisées pour couvrir les besoins en azote né-cessaires à la croissance des nouvelles parties aériennes au printemps ou après une coupe estivale. La protéine de réserve de 32 kDa de la luzerne possède une forte homologie avec des chitinases de classe III appartenant à un groupe de protéines induites par des pathogènes, présentant des propriétés de protéines antigel chez d'autres espèces, et qui montre une activité chitinolytique in vitro. Cette protéine et les ARNm correspondants sont accumulés dans les pivots de cultivars endurcis au froid, pendant le processus d'acclimatation hivernale, et en réponse à l'application de jours courts, en conditions contrôlées. La protéine de réserve de 17,3 kDa du trèfle possède une forte homologie de séquence avec des protéines induites par les pathogènes et par l'acide abscissique chez plusieurs légumineuses, et partage des caractéristiques communes aux protéines réagissant aux stress. Les basses températures induisent l'accumulation de la protéine de 17,3 kDa et du transcrit correspondant. L'application exogène d'acide abscissique stimule l'accumulation des protéines de stockage et de leurs transcrits chez les deux espèces. Ces observations suggèrent que les protéines de réserves des organes végétatifs ne serviraient pas exclusivement de réserve azotée pendant des phases spécifiques de développement des légumineuses, mais qu'elles pourraient également jouer des rôles adaptatifs importants dans la...