Phytoremédiation : apport de la sélection in vitro pour l'obtention de plantes de colza (Brassica napus L.) tolérantes aux métaux toxiques : analyses physiologique et biochimique des plantes néoformées

par Asma Ben Ghnaya

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Michel Branchard et de Jeannette Ben Hamida.

Soutenue en 2008

à Brest .


  • Résumé

    La phytoremédiation est l’utilisation de plantes pour dépolluer les sols contamines. Cette technique peut faire l’objet de plusieurs stratégies dont la phytoextraction, qui exploite des plantes capables de concentrer les polluants dans leurs parties aériennes. Néanmoins son efficacité reste limitée par la capacité d’extraction et par la biomasse des plantes. L’objectif principal de ce travail est de sélectionner des variétés de colza (brassica napus L. ) tolérantes aux métaux toxiques et si possible hyperaccumulatrices. Une première partie de ce travail présente la mise au point d’un protocole efficace de néoformation de plantes chez le colza à partir de couches cellulaires minces transversales (CCMts). Une pression de sélection exercée par des métaux (Zn et Pb) additionnées au milieu de culture a permis de regénérer des plantes tolérantes à ces polluants. La deuxième partie aborde les analyses physiologiques et biochimiques de ces régénérants. Les plantes néoformées en présence de différentes teneurs en zinc (100 a 1000 μm) ont été clonées, sevrées en serre, traitées avec 2000 μM de ZnSO4 et analysées. Les teneurs en métabolites majoritaires ont été évaluées par résonance magnétique nucléaire (RMN) puis les acides amines libres, la proline, les sucres, les polyamines, les chlorophylles et les caroténoïdes ont été quantifiés. L’activité guaïacol péroxydasique (GPOX) et de péroxydation des lipides (MDA) ont également été mesurées. Les résultats indiquent que les plantes néoformées in vitro en présence de zinc mettent en place un système de protection contre le stress oxydatif.

  • Titre traduit

    Phytoremediation : in vitro selection of rapeseed (Brassica Napus L.) tolerant of toxic metals : physiological and biochemical analysis of regenerated plants


  • Résumé

    Phytoremediation is the use of plants to remediate polluted soils. The approach of phytoextraction is based on the ability of hyperaccumulator plants to extract metals from the soil. In this respect, brassica napus L. Was shown to be able to accumulate substantial amounts of heavy metals (HMs) in shoots combined with a high biomass. The aim of the project is to select hyperaccumulator plants by the technique of transversal thin cell layers (tTCLs) cultivated in vitro in the presence of HMs. A first part presents the establishment of an efficient protocol for shoot regeneration from tTCLs of rapeseed. A selective pressure applied during the neoformation process may help to select plants with exceptjonal zing or leab, tolerance and/or accumulating capacity. The second part deals with physiological and biochemical analysis realised on in vitro regenerated plants. Especially, newly formed plants in the presence of different amounts of Zn (100 to 1000 μM) were cloned, hardened, grown in the greenhouse with addition of 2000 μM of ZnSO4 and analysed. The major metabolites of these plants were analysed by Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and the content of free amino acids, proline, sugars, polyamines, chlorophylls, and carotenoïd were measured out. The guaïacol peroxidase activity (GPOX) and lipid peroxidation (MDA) known as stress markers were also evaluateil. These results clearly indicate the role of in vitro exposure to Zn in modulating the plant cell antioxidant system.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (166 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 132-154

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  • Bibliothèque : Université de Bretagne Occidentale. Service commun de la documentation Section Droit-Sciences-STAPS.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TBRE2008/9
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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TBRE2008/10
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