Transferts sol-plante et toxicite du cadmium chez le colza (brassica napus) sauvage ou surexprimant une metallothioneine de mammifere

par AURORE BARYLA

Thèse de doctorat en Sciences biologiques fondamentales et appliquées

Sous la direction de Guy Dirheimer.

Soutenue en 2000

à Strasbourg 1 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Certains sols sont contamines par le cd (rejets industriels, pratiques culturales) et l'accumulation de ce metal dans des vegetaux comestibles pose des problemes de sante publique. Notre travail prend en compte le devenir du cadmium depuis le sol jusqu'a la cellule. Le cd s'est revele present a plus de 70% sous forme echangeable dans le sol reconstitue que nous avons utilise. Le cd est absorbe par la plante que nous avons choisie (le colza, brassica napus) et s'accumule dans ses feuilles ou nous avons aussi observe une augmentation des teneurs en molecules chelatrices de metaux (vraisemblablement des phytochelatines, pc) qui permettent au colza de supporter les teneurs internes elevees en cd que nous avons mesurees. Les complexes cd-pc formes ne sont pas lies aux parois et sont peu presents dans les organites cellulaires. Ils se retrouvent majoritairement sous forme soluble, probablement dans la vacuole comme le suggerent des observations de cellules foliaires en microscopie electronique. Cela explique que, dans nos conditions experimentales, nous n'ayons pas observe d'alteration notable du fonctionnement photosynthetique des plantes. Outre une reduction de la croissance, le symptome le plus visible de la toxicite du cd est une chlorose en patchwork des feuilles. Cette chlorose, etudiee en detail, ne resulte pas d'une interaction directe du cd avec la biosynthese des pigments mais plutot d'une alteration de la replication des chloroplastes et de la division cellulaire. L'inhibition des divisions cellulaires par le cd se repercute egalement sur la densite des stomates. La conductance stomatique est fortement reduite chez les plantes cadmiees, ce qui provoque un appauvrissement en co 2 des chloroplastes. L'effet d'une modification genetique, visant a surexprimer une proteine chelatrice de metaux d'origine animale (une metallothioneine), a ete envisage chez le colza et chez arabidopsis thaliana. La metallothioneine s'exprime de facon stable et mesurable dans les racines, et induit une accumulation du cd dans cet organe, mais pas dans les feuilles. La sensibilite des plantes au cd a ete augmentee par la transformation. A l'heure actuelle, les resultats ne permettent malheureusement pas d'envisager une utilisation de ces plantes transformees en phytoremediation.


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Informations

  • Détails : 173 p.
  • Annexes : 266 ref.

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