The pattern of proteins and of peptide hydrolase activities in shoots of field-grown winter wheat during the cold season

Abstract - Winter cereals in the field are subject to low temperatures during an early stage of vegetative growth. Metabolic activities are low during this period. The quantities of enzymes involved in nitrogen assimilation, carbon assimilation and photorespiration were analyzed by gel electrophoresis and immunoblotting. The levels of all enzymes studied were well maintained throughout the winter, even during 2 marked low-temperature phases. The activities of various peptide hydrolases were measured in the same samples. The major endopeptidase activity at pH 5.0 remained relatively constant during the winter, while aminopeptidase and carboxypeptidase activities increased during a warmer phase at the beginning of January. The maintenance of important assimilatory enzymes during the period of low metabolic activity may allow a rapid restart of growth in spring.

Résumé - Distribution des protéines et des activités des hydrolases peptidiques dans les parties aériennes de blé d'hiver cultivé en champ durant la saison froide. Dans les champs, les céréales d'hiver sont sujettes à de basses températures à un stade précoce de leur croissance végétative. Les activités métaboliques sont faibles durant cette période. Les taux d'enzymes impliquées dans l'assimilation de l'azote et du carbone, ainsi que dans la photorespiration, ont été analysés par électrophorèse sur gel et par des techniques immunologiques. Les taux de ces enzymes ont été bien maintenus, et cela même lors de 2 phases marquées de basses températures. Les activités de différentes protéases ont été mesurées sur les mêmes échantillons. L'activité endopeptidasique principale (mesurée à pH 5,0) est restée relativement constante pendant tout l'hiver, alors que les activités amino- et carboxypeptidasiques ont augmenté durant une période plus chaude située au début du mois de janvier. La maintenance d'enzymes assimilatrices importantes durant les périodes de faible activité métabolique semble permettre une reprise rapide de la croissance au printemps.