Effet de la Pectolyase Y-23 et de la cellulase RS sur le rendement en protoplastes viables de Prunus cerasus L. “Montmorency”
Reçu le 25 avril 2000, accepté le 23 avril 2001
Résumé
Dans le but d’isoler des protoplastes à partir de mésophylle foliaire et de cals (de racines et de feuilles) de Prunus cerasus L. “Montmorency”, nous avons déterminé les combinaisons optimales d’enzymes (cellulase R-10 et cellulase RS ainsi que Pectolyase Y-23 et Macérozyme R-10) et caractérisé ces solutions en termes d’activité spécifique. L’analyse de ces activités a permis de réaliser une étude comparative sur l’isolement des protoplastes et d’établir une comparaison des différentes cellulases et pectinases employées en fonction des tissus sources de protoplastes. La caractérisation des solutions enzymatiques a été effectuée en termes d’activités FPase (activité de dégradation du papier filtre) et CMCase (carboxyméthylcellulase) des cellulases Onozuka RS et R-10 et des activités spécifiques PME (pectine méthylestérase), PL (pectate lyase) et PG (polygalacturonase) des pectinases Macérozyme R-10 et Pectolyase Y-23. Il ressort que la digestion des tissus du mésophylle foliaire nécessite l’utilisation de la combinaison cellulase Onozuka RS et Pectolyase Y-23, tandis que les protoplastes de cals du même matériel végétal peuvent être isolés avec une préparation de cellulase Onozuka R-10 et de Macérozyme R-10. D’autre part, l’utilisation de la cellulase Onozuka RS et de la Pectolyase Y-23 (comme pectinase) a augmenté significativement le nombre et la viabilité des protoplastes de mésophylle foliaire par rapport à l’utilisation de la cellulase Onozuka R-10 et de la Macérozyme R-10. Ces résultats sont corrélés avec l’activité spécifique de ces enzymes. Des différences significatives entre les deux pectinases sont enregistrées concernant les activités PME, PL et surtout PG et entre les deux cellulases concernant les activités FPase et surtout CMCase. À partir de cals, le maximum de protoplastes viables a été obtenu avec la cellulase Onozuka R-10 (faible activité CMCase) et la Macérozyme R-10 (faible activité PG).
Abstract
Effect of Pectolyase Y-23 and cellulase Onozuka RS on the yield of viable protoplasts of Prunus cerasus L. “Montmorency”
To isolate leaf mesophyll, leaf and root callus protoplasts of Prunus cerasus L. “Montmorency”, we have determined the optimum enzymatic mixtures to be used, and characterized the specific activity of these enzymes. The analysis of the specific activities of enzymes allows to compare the different cellulases and pectinases used to obtain protoplasts in relation with the tissue sources. This analysis concerned the FPase (degradation of filter paper) and CMCase activities for cellulases Onozuka RS and R-10, and the PME (pectinmethylesterase), PL (pectate lyase) and PG (polygalacturonase) activities for the pectinases Macerozyme R-10 and Pectolyase Y-23. The results show that the digestion of leaf mesophyll tissues need cellulase Onozuka RS and Pectolyase Y-23 while callus protoplasts of the same material, can be isolated with cellulase Onozuka R-10 and Macerozyme R-10. The enzymes cellulase Onozuka RS and Pectolyase Y-23 (as pectinase) improved significantly the yield and the viability of leaf mesophyll protoplasts compared to cellulase Onozuka R-10 and Macerozyme R-10. These results were correlated to the specific activities of the enzymes. Significant differences between the 2 pectinases are observed for PME, PLand PG activities and between the 2 cellulases for CMCase activity. From callus, the maximum amount of viable protoplasts was obtained with cellulase Onozuka R-10 (low CMCase activity) and Macerozyme R-10 (low PG activity).