Diterpenes of Coffea seeds show antifungal and anti-insect activities and are transferred from the endosperm to the seedling after germination
2023
Antoine, Gaëlle | Vaissayre, Virginie | Meile, Jean-Christophe | Payet, Jim | Conéjéro, Geneviève | Costet, Laurent | Fock-Bastide, Isabelle | Joët, Thierry | Dussert, Stéphane | Peuplements végétaux et bioagresseurs en milieu tropical (UMR PVBMT) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Diversité, adaptation, développement des plantes (UMR DIADE) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Occitanie])-Université de Montpellier (UM) | Démarche intégrée pour l'obtention d'aliments de qualité (UMR QualiSud) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Avignon Université (AU)-Université de La Réunion (UR)-Institut Agro Montpellier ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Montpellier (UM) | Département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux (Cirad-PERSYST) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad) | Département Systèmes Biologiques (Cirad-BIOS) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad) | Institut des Sciences des Plantes de Montpellier (IPSIM) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Montpellier (UM) | This work was financially supported by the European Union (European Regional Development Fund) and Région Réunion (CAFEDIV project: ‘Caractérisation et valorisation d'une espèce endémique des forêts réunionnaises: le caféier marron’; GURDTI/20171191–00002607)
International audience
اظهر المزيد [+] اقل [-]إنجليزي. Species of the genus Coffea accumulate diterpenes of the ent-kaurane family in the endosperm of their seeds, of which cafestol and kahweol are the most abundant. The diterpenes are mainly stored in esterified form with fatty acids, mostly palmitate. In contrast to the numerous studies on their effects on human health and therapeutic applications, nothing was previously known about their biological and ecological role in planta. The antifungal and anti-insect activities of cafestol and cafestol palmitate were thus investigated in this study. Cafestol significantly affected the mycelial growth of five of the six phytopathogenic fungi tested. It also greatly reduced the percentage of pupation of larvae and the pupae and adult masses of one of the two fruit flies tested. By contrast, cafestol palmitate had no significant effect against any of the fungi and insects studied. Using confocal imaging and oil body isolation and analysis, we showed that diterpenes are localized in endosperm oil bodies, suggesting that esterification with fatty acids enables the accumulation of large amounts of diterpenes in a non-toxic form. Diterpene measurements in all organs of seedlings recovered from whole seed germination or embryos isolated from the endosperm showed that diterpenes are transferred from the endosperm to the cotyledons during seedling growth and then distributed to all organs, including the hypocotyl and the root. Collectively, our findings show that coffee diterpenes are broad-spectrum defence compounds that protect not only the seed on the mother plant and in the soil, but also the seedling after germination.
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المعلومات البيبليوغرافية
تم تزويد هذا السجل من قبل Institut national de la recherche agronomique