Ann. For. Sci. 51 (1994) 373-379
DOI: 10.1051/forest:19940403

Lipid utilization and carbohydrate partitioning during germination of English walnut (Juglans regia)

D Chenevard, JS Frossard and A Lacointe

INRA-Université Blaise-Pascal, Unité Associée de Physiologie Intégrée de l'Arbre Fruitier, Centre Clermont-Ferrand-Theix, Domaine de Crouelle, 63039 Clermont-Ferrand Cedex 02, France

Abstract - Conversion of reserve lipids in the seed, and carbohydrate and dry matter partitioning during germination were studied in walnut (Juglans regia L cv Franquette) seedlings. Nuts showed a gradual decrease in lipid content with a concomitant rise in carbohydrates (fig 2); starch appeared to be a transient sink for the end products of the degradation of lipid reserves. During germination, tap root elongation was preferential over stem growth (fig 3). The tap root accounted for most of the seedling dry matter increase and carbohydrate accumulation mainly as starch (table I). The other organs accumulated essentially soluble carbohydrates. At the end of the experiment, only 26.7% of the carbohydrates (starch + soluble carbohydrates) from lipid conversion were recovered in the seedling and the nut. A similar discrepancy was found in the energy budget. The energy loss from the nut (76.391 kJ) and the total energy recovered in the seedling (30.985 kJ) differed markedly at the end of the experiment (fig 4); this difference of 59% can be attributed to the metabolic lipid conversion, respiration (growth and maintenance) and translocation (table II).

Résumé - Utilisation des réserves lipidiques et répartition des glucides pendant la germination du noyer commun (Juglans regia). La germination du noyer (Juglans regia L cv Franquette) a été étudiée au niveau de la dégradation des lipides dans le cerneau ainsi que de la répartition des glucides et de la matière sèche dans la jeune plante. La teneur en lipides dans le cerneau diminue progressivement tandis que la concentration en glucides augmente (fig 2). Dans le cerneau, l'amidon semble être une forme transitoire de la dégradation des réserves lipidiques. Durant la phase de germination, le pivot présente une élongation préférentielle par rapport à la tige (fig 3). Par ailleurs, le pivot est le principal organe de la jeune plante tant au niveau de la matière sèche que de l'accumulation de glucides, principalement sous forme d'amidon (tableau I). Il est vraisemblable que le pool d'amidon dans le pivot soit responsable de l'absence du rythme nycthéméral de respiration racinaire. Il doit jouer un rôle tampon vis-à-vis du flux de glucides provenant de la partie aérienne. À la fin de l'expérience, seulement 26,7% des glucides provenant de la dégradation des lipides se retrouvent dans la plante et dans le cerneau. Cette différence se retrouve lors de la réalisation du bilan énergétique (fig 4). À la fin de l'expérience, les pertes énergétiques dans le cerneau sont égales à 76 391 J tandis que l'énergie présente dans la plante n'est que de 30 985 J. Cette différence peut être attribuée aux processus de conversion des lipides dans le cerneau, à la respiration et à la translocation (tableau II).

Key words: germination / lipid utilization / carbohydrate / energy / English walnut / Juglans regia

Mots clés : germination / conversion lipidique / glucides / énergie / noyer / Juglans regia