Identification by NMR and accumulation of a neolignan, the dehydrodiconiferyl alcohol-4-β-d-glucoside, in Linum usitatissimum cell cultures

Phenylpropanoids represent a broad range of secondary metabolites in plants, in which they are involved in defense mechanisms. This study deals with the NMR identification of a phenylpropanoid, which belongs to the class of neolignans, dehydrodiconiferyl alcohol-4-β-d-glucoside (DCG), in in vitro cultures of Linum usitatissimum. The combination of 1- and 2-D NMR experiments such as COSY, HMBC and HMQC allowed the identification of this compound’s structure unambiguously. In order to evaluate its implication in defense mechanism, the L. usitatissimum suspension cells were placed together with fungal extracts. Consequently, the DCG concentration decreased dramatically after 96 h of treatment. In correlation, the phenylcoumaran benzylic ether reductase (PCBER) expression increased rapidly and constantly immediately after elicitation until 96 h post elicitation, as shown by semi-quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR). These two results are in agreement, since the aglycone form of DCG is one of the two substrates of PCBER, thus suggesting PCBER activation in plant defense mechanisms. To cite this article: J. Attoumbre et al., C. R. Chimie 9 (2006).

RésuméLes phénylpropanoïdes représentent une large classe de métabolites secondaires chez les végétaux chez lesquels ils sont souvent impliqués dans des mécanismes de défense. Cette étude présente l’identification par RMN d’un phénylpropanoïde appartenant à la classe des néolignanes, l’alcool déhydrodiconiférylique-4-β-d-glucoside (DCG) dans des cultures in vitro de Linum usitatissimum. La combinaison d’expériences mono- et bidimensionnelles, telles que COSY, HMBC et HSQC a permis d’identifier la structure de ce composé sans ambiguité. Afin d’évaluer son implication dans les mécanismes de défense, les suspensions cellulaires de L. usitatissimum ont été mises en présence d’extraits fongiques. La concentration en DCG a alors chuté de manière importante, après 96 heures de traitement. Corrélativement, il a été remarqué par RT-PCR semi-quantitative que l’expression de la phénylcoumarane benzylique éther réductase (PCBER) avait augmenté rapidement dès les premières heures après l’élicitation et de manière stable jusqu’à 96 h post élicitation. Ces deux résultats sont en accord, puisque la forme aglycone du DCG est l’un des deux substrats de la PCBER. Ils suggèrent l’activation de la PCBER dans des situations de défense chez les végétaux. Pour citer cet article : J. Attoumbre et al., C. R. Chimie 9 (2006).