Effects of cadmium and copper on antioxidant capacities, lignification and auxin degradation in leaves of pea (Pisum sativum L.) seedlings

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Abstract
Twelve-day-old seedlings of pea were treated for four days by 20 and 100 μM of Cd(NO3)2 or CuSO4. In leaves, all treatments caused an increase in the lipoperoxidation product rate. However, 20 μM of Cu did not affect the growth. Moreover, except for 20 μM of Cu, the activity of unspecific peroxidases, used as stress marker, was enhanced in cell walls of metal-stressed plants. No change in the antioxidant capacities was observed in plants treated with 20 μM of metal. At this dose, the Cd-reduced growth could be associated to an elevation in the activities of IAA oxidase and of lignifying peroxidases. Increase of these latter, in concert with loss in antioxidant capacities, would be responsible for the growth diminution after exposure to 100 μM of metal. However, the activity of lignifying enzymes was not affected by 100 μM of Cu. The contribution of cell fractions to enzymatic responses to stress is emphasized. To cite this article: A. Chaoui. E. El Ferjani, C. R. Biologies 328 (2005). Des plantules de petit pois âgées de 12 jours sont traitées pendant quatre jours par 20 et 100 μM de Cd(NO3)2 ou de CuSO4. Tous les traitements provoquent une augmentation de la teneur en lipoperoxydes dans les feuilles, alors que 20 μM de cuivre n'affectent pas leur croissance. En outre, excepté pour ce dernier traitement, l'activité peroxydasique totale, utilisée comme marqueur de stress, est stimulée dans les parois cellulaires. Les résultats obtenus montrent aussi qu'aucune modification des activités des enzymes anti-oxydantes n'est induite par les traitements avec 20 μM. À cette concentration, la diminution de la croissance provoquée par le cadmium peut être associée à l'augmentation des activités de l'AIA oxydase et des peroxydases lignifiantes. L'élévation de ces dernières, mais de concert avec la baisse des capacités anti-oxydantes, doivent être responsables de la réduction de la croissance foliaire chez les plantules traitées avec la dose 100 μM. Cependant, il importe de signaler que 100 μM de Cu n'affectent pas les activités des enzymes impliquées dans la lignification. Les changements des activités enzymatiques étudiées sont discutés en relation avec la contribution des fractions cellulaires aux réponses au stress métallique. Pour citer cet article : A. Chaoui. E. El Ferjani, C. R. Biologies 328 (2005).