Etude comparative de la sécrétion des terpènes par les éléments glandulaires foliaires chez différentes espèces du genre Dracocephalum L. (Labiatae)

Résumé

Cette étude cytologique et chimique menée chez sept espèces de Dracocephalum (D. foetidum Bunge, D. grandiflorum L., D. heterophyllum Benth., D. moldavica L., D. nodulosum Rupr., D. nutans L. et D. scrobiculatum Regel) a eu pour objet de préciser d'une part la nature des terpènes qu'elles contiennent et, d'autre part, la localisation cytologique de ces substances au niveau des organes sécréteurs: les glandes pétiolaires (GP). Trois groupes ont été distingués: le premier (D. grandiflorum, D. nutans, D. scrobiculatum) est caractérisé par une abondance de sesquiterpènes et une plus faible quantité de monoterpènes. L'analyse ultrastructurale indique que les cellules sécrétrices des GP sont dépourvues de REL tubulaire et cisternal et que les terpènes sont présents dans le hyaloplasme et de nombreux organites ainsi que dans les vacuoles et dans la cavité subcuticulaire. Le 2ème groupe (D. nodulosum) produit pour l'essentiel des monoterpènes. Les cellules sécrétrices des GP sont caractérisées par la présence d'un leucoplastidome hypertrophique et par l'absence de réticulum tubulaire. Les accumulations terpéniques sont observées plus particulièrement au niveau des cisternes réticulaires qui enveloppent le leucoplastidome, mais également dans les vacuoles et dans la cavité subcuticulaire. Les espèces du groupe 3 (D. foetidum, D. heterophyllum, D. moldavica) ne contiennent que des monoterpènes oxygénés sur le deuxième carbone. Les cellules sécrétrices des GP sont caractérisées par la présence d'un REL tubulaire abondant qui établit de nombreux contacts avec les leucoplastes. Les accumulations terpéniques sont observées dans les plastides, dans le REL tubulaire et dans la cavité subcuticulaire.

Chez ces différentes plantes les terpènes semblent absents dans les globules glandulaires à l'exception toutefois de D. foetidum. En effet, il a été observé chez cette espèce la présence de vacuoles riches en matériel dense aux électrons dont l'aspect rappelle le matériel terpénique observé dans la cavité subticulaire des GP.

Il ressort de cette étude que la présence du REL tubulaire n'est pas obligatoire pour que s'effectue la synthèse de terpènes. Différents sites de synthèse et de transport de ses substances sont proposés pour les trois groupes considérés.

Summary

The objective of the present cytological and chemical study was to determine on the one hand the nature of the terpenes contained in seven species of Dracocephalum (D. foetidum Bunge, D. grandiflorum L., D. heterophyllum Benth., D. moldavica L., D. nodulosum Rupr., D. nutans L., and D. scrobiculatum Regel) and on the other hand the cytological location of these substances within the secretory organs, the petiolar glands (GP). Three groups were distinguished, the first of which (D. grandiflorum, D. nutans, D. scrobiculatum) is characterized by an abundance of sesquiterpenes and a much smaller quantity of monoterpenes. Ultrastructural analysis of the cells of the GP showed that the secretory cells of this group are devoid of cisternal or tubular smooth endoplasmic reticulum, and that the terpenes are present In the hyaloplasm and many organelles as well as in vacuoles and the subcuticuiar cavity. The second group (D. nodulosum) produces essentially monoterpenes; the secretory cells of the GP are characterized by the presence of an hypertrophic leucoplastidom and the absence of tubular endoplasmic reticulum. The accumulation of terpenes is more pronounced in the reticular cisterns which surround the leucoplastidom, and in vacuoles as well as the subcuticular cavity. The species of the third group (D. foetidum, D. heterophyllum, D. moldavica) contain only monoterpenes oxygenated at the second carbon atom. The secretory cells of the GP show abundant tubular reticulum which makes numerous contacts with the leucoplasts. Accumulations of terpenes are observed in the plastids, in the tubular smooth endoplasmic reticulum and in the subcuticular cavity.

In these different plants the terpenes appear to be absent from the globules of the secretory glands, with the exception of D. foetidum. In this species, vacuoles containing electron-dense material were observed which appeared to resemble the terpenes observed in the subcuticular cavity of the GP.

The results of this study indicate that the presence of tubular smooth endoplasmic reticulum is not necessary for the synthesis of terpenes to take place. Different sites of synthesis and mechanisms of transport are proposed for the three groups.

Key words:

• Dracocephalum
• terpenes
• chemistry
• cytology