Combien de temps une graine peut-elle survivre ? Une façon de déterminer la longévité des graines pourrait être d'identifier les changements chimiques à l'intérieur de la graine. Ces changements chimiques pourraient précéder et être liés à la mortalité des graines. L'évaluation standard de la viabilité des graines est basée sur la proportion de germination. Ce test révèle la longévité des graines en montrant que la proportion de germination diminue. Cependant, il n'est pas possible d'utiliser ce test pour dire quand est significativement compromis. Fleming et ses collègues examiner si l'évaluation de l'intégrité moléculaire, telle que l'intégrité de l'ARN, est plus informative sur les changements de santé des semences qui précèdent la perte de viabilité.

Un graphique montrant une baisse de la germination
Proportion de graines germées dans les lots de semences récoltés au cours des années indiquées et conservés à 5 °C et 3–50 % HR. Image : Fleming et al.

Les auteurs ont utilisé une collection de graines stockées à 5°C et 35 à 50 % d'humidité relative pendant 1 à 30 ans pour tester comment la proportion de germination et l'intégrité de l'ARN sont affectées par le temps de stockage.
De même, une collection de graines stockées à des températures de -12 à +32 ° C pendant 59 ans a été utilisée pour manipuler le taux de vieillissement. Les scientifiques ont calculé l'intégrité de l'ARN en utilisant l'ARN total extrait d'une à cinq graines par échantillon, analysé sur un bioanalyseur Agilent.

Les auteurs ont constaté une diminution de l'intégrité de l'ARN avant la perte de viabilité. La corrélation de l'intégrité de l'ARN avec le temps de stockage ou la température de stockage était négative et significative pour la plupart des espèces testées. Les exceptions étaient la pastèque, pour laquelle la proportion de germination et le temps de stockage étaient mal corrélés, et la tomate, qui présentait des anomalies d'électrophérogramme affectant le calcul du nombre d'intégrité de l'ARN. Les dépendances à la température des réactions de vieillissement n'étaient pas significativement différentes selon les espèces ou le mode de détection. La corrélation globale entre la proportion de germination et l'intégrité de l'ARN, dans toutes les expériences, était positive et significative.

L'équipe conclut que les changements dans l'intégrité de l'ARN lorsque le vieillissement est asymptomatique peuvent être utilisés pour prédire le début du déclin de la viabilité. L'intégrité de l'ARN semble être une mesure du vieillissement des graines qui est largement applicable à toutes les espèces. Le temps et la mobilité moléculaire du substrat affectent à la fois la progression du vieillissement des graines et la perte d'intégrité de l'ARN.