Agronomie 11 (1991) 101-106
DOI: 10.1051/agro:19910205

Enzymatic degradation of isolated plant cuticles and nectarine fruit epidermis by culture filtrates of phytopathogenic fungi

C. Nguyen-The^a and A. Chamel<sup>b

a</sup>  INRA, Station de Technologie des Produits Végétaux, Domaine St-Paul, 84140 Montfavet
^b  CEA/Direction des Sciences du Vivant, DBMS/Laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale , CENG 85X, 38041 Grenoble Cédex, France

Abstract - In vitro degradation of isolated cuticular membranes and in vivo degradation of the epidermis of nectarine fruit by Rhizopus stolonifer and Monilia laxa were investigated. Increases in the permeability of cuticular membranes to ⁸⁶Rb and of epidermis to ⁴⁵Ca were used as a measure of degradation. An isolate of Fusarium solani f sp pisi, which produced a large amount of cutinase, was used as a reference. Culture filtrates of R stolonifer and M laxa did not change cuticular membrane permeability. Conversely, both fungi caused a marked deterioration in the epidermis of nectarine fruit, probably caused by pectinolytic enzymes. The reaction is thought to probably take place in the cuticular microcracks present on the nectarine fruit surface. Penetration of nectarine fruit epidermis by M laxa and R stolonifer does not apparently involve cutinolytic enzymes.

Résumé - Dégradation enzymatique de cuticules isolées de plantes et de l'épiderme de nectarines par des filtrats de culture de champignons phytopathogènes. Dans ce travail, la dégradation in vitro de membranes cuticulaires isolées et la dégradation in vivo de l'épiderme de nectarine par Rhizopus stolonifer et Monilia laxa ont été étudiées. Cette dégradation a été mesurée, d'une part par l'augmentation de la perméabilité de membranes cuticulaires au ⁸⁶Rb, et d'autre part par l'augmentation de la perméabilité de l'épiderme au ⁴⁵Ca. Un isolat de Fusarium solani f sp pisi, a servi de référence. Le traitement de cuticules isolées avec des filfrats de culture de ce champignon augmente la perméabilité cuticulaire au ⁸⁶Rb (figs 2 et 3); par contre, le transfert du ⁸⁶Rb après traitement des cuticules par des surnageants de culture de R stolonifer et M laxa, dans des conditions comparables d'activité enzymatique, n'est pas modifié (fig 3). Les filtrats de culture de Fusarium solani f sp pisi causent aussi une perte de poids de cuticules isolées décirées confirmant ainsi la présence de cutinase dans les solutions de culture testées. Les 2 champignons, R stolonifer et M laxa provoquent une nette dégradation de l'épiderme de nectarine, visible après coloration au bleu de méthylène, qui se traduit par une pénétration plus élevée du ⁴⁵Ca dans les fruits (fig 4). Le traitement avec un filtrat de culture de Fusarium solani f sp pisi qui ne présente pas d'activité pectinolytique, est sans effet. Les enzymes pectinolytiques produites par R stolonifer et M laxa sont vraisemblablement à l'origine de l'altération observée avec ces champignons, qui survient sans doute au niveau de microfissures cuticulaires présentes à la surface des nectarines. La pénétration de l'épiderme de nectarines par M laxa et R stolonifer n'implique probablement pas l'intervention d'enzymes cutinolytiques.

Key words: Rhizopus stolonifer / Monilia laxa / Fusarium solani / isolated cuticle / cutinase

Mots clés : Rhizopus stolonifer / Monilia laxa / Fusarium solani / cuticule isolée / cutinase