Tissue-specific cadmium accumulation and its effects on nitrogen metabolism in tobacco (Nicotiana tabaccum, Bureley v. Fb9)

Tobacco (Nicotiana Tabaccum, Bureley v. Fb9) seedlings were grown for 30 days on control medium, and then treated for seven days with different concentrations (0, 10, 20, 50 and 100 μM) of CdCl2. Cadmium (Cd) was mostly accumulated in the leaves. However, nitrate reductase and nitrite reductase activities (NR, EC 1.6.1.6 and NiR, EC 1.7.7.1) were more inhibited by Cd stress in the roots than in leaves. Glutamine synthetase activity (GS, EC 6.3.1.2) was inhibited by Cd treatment in roots and leaves. In both organs, aminating activity of glutamate dehydrogenase (GDH, EC 1.4.1.2) and protease activity were significantly stimulated in the leaves and roots of stressed plants. The lesser extents of Cd stress effects on leaves, despite their high Cd accumulation, suggest that: (i) tobacco leaves may evolve adaptive process to partially inactivate Cd ions; and (ii) tobacco is useful for phytoremediation. To cite this article: H. Maaroufi Dguimi et al., C. R. Biologies 332 (2009).

RésuméDes plantules de tabac (Nicotiana Tabaccum v. Bureley Fb9) cultivées pendant 30 jours sur un milieu nutritif de base, sont transférées pendant 7 jours sur le même milieu enrichi de différentes doses de cadmium (CdCl2 : 0-10-20-50-100 μM). Le stress cadmique provoque une inhibition des activités nitrate réductase (NR, EC 1.6.1.6), nitrite réductase (NiR, EC 1.7.7.1) et glutamine synthétase (GS, EC 6.3.1.2). L'augmentation de la teneur en ammonium chez les plantes stressées est concomitante à une activation des protéases et de la voie aminatrice de la glutamate déshydrogénase (GDH, EC 1.4.1.2). Ces perturbations sont plus marquées au niveau des racines relativement aux feuilles, malgré la forte accumulation du Cd au niveau du limbe foliaire. Cette situation suggère que (i) les feuilles de tabac posséderaient des systèmes de protection contre la toxicité des ions Cd2+, et que (ii) la forte capacité du tabac à extraire le Cd du milieu et de le stocker au niveau des feuilles, appuie son utilité dans la phytoremédiation. Pour citer cet article : H. Maaroufi Dguimi et al., C. R. Biologies 332 (2009).