Les tubes polliniques sont des cellules photosynthétiquement inactives à croissance rapide qui ont besoin de taux d'énergie élevés pour soutenir la croissance. L'énergie peut provenir de sources de stockage internes et externes. Le manque de sources de carbone peut causer divers problèmes lors de la croissance du tube pollinique, ce qui pourrait à son tour affecter la reproduction des plantes.
Parotta et ses collègues analysé les effets de la carence énergétique sur le développement de Nicotiana tabacum (Solanaceae) tubes polliniques en remplaçant le saccharose par du glycérol dans le milieu de croissance. Ils se sont concentrés sur la croissance cellulaire et les processus associés, tels que la composition des métabolites et la synthèse de la paroi cellulaire.
L'équipe a constaté que le manque de saccharose affecte la germination du pollen et la longueur du tube pollinique au cours d'une période de croissance spécifique. Le métabolisme des sucres et la concentration en ATP étaient tous deux affectés par le manque de saccharose lorsque les tubes polliniques étaient cultivés dans des milieux à base de glycérol ; cela était lié à une diminution des concentrations de glucose, de fructose et d'UDP-glucose. Le pH intracellulaire et les niveaux de ROS présentaient également une distribution différente dans les tubes polliniques cultivés dans des milieux appauvris en saccharose. Des changements ont également été observés au niveau de la paroi cellulaire, en particulier dans la teneur et la distribution de deux enzymes liées à la synthèse de la paroi cellulaire (la saccharose synthase et la callose synthase). De plus, la callose et le matériel de paroi cellulaire nouvellement sécrété (principalement des pectines) présentaient une distribution altérée correspondant à l'absence de croissance oscillatoire dans les tubes polliniques. La croissance dans des milieux à base de glycérol affectait également temporairement le mouvement des cellules génératrices et, parallèlement, le dépôt de bouchons de callose.
Les tubes polliniques constituent un modèle idéal pour étudier les voies métaboliques au cours de la croissance des cellules végétales. et al. ont démontré que le glycérol, une source moins énergétique pour la croissance cellulaire que le saccharose, provoque des modifications critiques du dépôt de la paroi cellulaire. L'impact sur différents aspects de la croissance du tube pollinique indique que les tubes polliniques s'adaptent au stress métabolique.
Les auteurs ajoutent : « Nous n’avons pas analysé l’organisation des microtubules suite à un stress métabolique. Nous avons obtenu des indications préliminaires sur les filaments d’actine qui, dans les tubes polliniques cultivés en BKG, semblaient être organisés exactement comme dans les témoins BKS. L’observation du cytosquelette des tubes polliniques en milieu à base de glycérol pourrait constituer un sujet de recherche intéressant à étudier ultérieurement. »
