Ann. For. Sci. 60 (2003) 271-276
DOI: 10.1051/forest:2003018

Biosynthèse de tropolones dans les cals et les suspensions cellulaires à partir d'ébauches foliaires de plantules de Thuja plicata Donn

Jean-Pierre Haluk and Cécile Roussel-Bousta

Laboratoire d'Études et de Recherches sur le Matériau Bois (LERMAB), Équipe de Chimie Organique, Biochimie Microbiologie, Université Henri Poincaré Nancy 1, UMR INRA 1093, ENSAIA-INPL, 2 avenue de la forêt de Haye, 54500 Vandoeuvre-lès-Nancy, France
(Reçu le 26 juin 2001 ; accepté le 22 février 2002)

Abstract
Biosynthesis of tropolones from callus and suspension-cultured cells initiated from young seedlings of Thuja plicata Donn. Thuja plicata callus and cell cultures have been cultured in Gamborg B5 medium supplemented with saccharose or glucose, 1-naphtalene acetic acid (NAA) and benzylaminopurine (BAP) as growth regulators. The addition of elicitor as yeast extract to callus culture of Thuja plicata leads to an increase in the production of tropolones, typical heartwood constituents of Cupressus species. Calli cultured in a medium supplemented with saccharose 2% and yeast extract accumulate tropolones in about 6.5 mg g ^-1 cell fresh weight, which is easily extracted from callus culture with ethylacetate. Without elicitation, the content of tropolones was only 1.75 mg g ^-1 cell fresh weight. In a medium supplemented with glucose, the content of tropolone increases (8.1 mg with elicitation and 3.15 mg without elicitation). Cell cultures obtained from calli show an effect of the rotary shaker speed on the tropolones production (5.1 mg g ^-1 at 120 rpm agitation and only 2 mg at 80 or 180 rpm).

Résumé
Nous avons développé des cultures cellulaires de Thuja plicata Donn à partir de cals provenant d'ébauches foliaires de plantules cultivés sur milieu de Gamborg B5 enrichi en saccharose ou en glucose, complémenté de benzylaminopurine (BAP) et d'acide 1-naphtalène acétique (NAH) comme régulateurs de croissance. La synthèse de novo de la -thujaplicine, tropolone naturelle majoritaire dans de nombreuses espèces de Cupressacées, est accélérée en présence d'éliciteur du type extrait de levure. L'extraction des tropolones intracellulaires est réalisée par broyage des cellules en présence d'acétate d'éthyle. La culture des cals en présence d'éliciteur et de saccharose à 2 % conduit à un rendement plus intéressant en tropolones (6,5 mg g ^-1 de cal frais) comparativement à celui sans éliciteur (1,75 mg). L'utilisation de glucose à 2 % améliore également les rendements en tropolones (3,15 mg sans éliciteur et 8,1 mg avec éliciteur par g de cal frais). Les cultures de suspensions cellulaires de Thuja plicata réalisées à partir de cals montrent que la vitesse d'agitation de l'agitateur orbitalaire influence la biosynthèse des tropolones (maximum de 5,1 mg g ^-1 de cellules fraîches à 120 rpm au bout de 14 jours de croissance contre 2 mg à 80 et 180 rpm).

Key words: red cedar / tropolones / -thujaplicine / elicitors / callus / cell culture

Mots clés : red cedar / tropolones / -thujaplicine / éliciteurs / cals / suspensions cellulaires

Correspondence and reprints: Jean-Pierre Haluk Tél. : (33) 03 83 27 71 44 ; e-mail : haluk.jp@free.fr

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