Metabolism of isopentenyladenosine in the roots of Norway spruce seedlings exposed to nutritive stress

Abstract - Seedlings of Norway spruce (Picea abies) were grown on a low nutrient medium containing Al³⁺ ions (0.8 mM, stress) and a rich medium that was suitable for spruce and lacked Al³⁺ (control). After feeding with tritiated isopentenyladenosine via the roots, the metabolism of cytokinins in the roots of stressed and control plants was compared. HPLC radioactivity profiles of root extracts showed that isopentenyladenosine was mainly degraded to isopentenyladenine- and adenine/adenosine-like compounds. Stressed and non-stressed seedlings clearly differed with respect to the distribution of radioactivity for the different metabolites. The measurements showed that the degradation of isopentenyladenosine was strongly reduced in the roots of the stressed seedlings. Results are discussed with regard to the levels of endogenous cytokinins measured in spruce affected by the novel type of forest decline.

Résumé - Métabolisme de l'isopentényladénosine dans les racines d'épicéa soumis à un stress nutritif. De jeunes plantules d'épicéa (Picea abies) ont été plantés sur un milieu pauvre contenant des ions Al³⁺ (0,8 mM, stress) et sur un milieu sans Al³⁺ bien fourni en nutriments (témoin). Après marquage avec de l'isopentényladénosine tritiée, via les racines, le métabolisme des cytokinines dans les racines a été comparé chez les plants témoins et chez les plants stressés. Les profils de radioactivité, obtenus après HPLC, à partir des extraits racinaires, montrent que l'isopentényladénosine est principalement dégradé en isopentényladénosine et adénine ou adénosine. Les plantules stressées et non stressées diffèrent clairement dans leur distribution radioactive pour les différents métabolites. Les marquages montrent que la dégradation de l'isopentényladénosine est fortement retardée dans les racines des plantules stressées. Les résultats sont discutés en fonction des cytokinines endogènes chez l'épicéa, affecté par le nouveau type de dépérissement des forêts.