Approche protéomique des stress abiotiques chez Populus tremula x P. alba

par Thomas Durand

Thèse de doctorat en Physiologie végétale

Sous la direction de Philippe Label.

Soutenue le 17-12-2009

à Orléans , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences et technologies (Orléans) , en partenariat avec Laboratoire de biologie des ligneux et des grandes cultures (Orléans) (équipe de recherche) .

Le président du jury était Alain Legrand.

Le jury était composé de Philippe Label, Alain Legrand, Milvia-Luisa Racchi, Yves Jolivet, Jean-François Hausman, Domenico Morabito, Jenny Renaut, Milvia-Luisa Rachhi.

Les rapporteurs étaient Milvia-Luisa Racchi, Yves Jolivet.


  • Résumé

    Les contraintes environnementales dans un monde en changement remettent en cause la survie des plantes ; les plus drastiques sont les contraintes abiotiques, comme les stress hydriques, thermiques, ou la pollution par les métaux lourds. Les mécanismes inductibles de la tolérance des plantes sous stress ont été étudiés par une approche physiologique combinée à une analyse protéomique. Des plants de Populus tremula x P. alba genotype 717-1B4 ont été exposés à plusieurs contraintes en chambre phytotronique : 1) un sol contenant des concentrations importantes de Cd2+ ou Zn2+, 2) une sécheresse induite par arrêt d'arrosage, 3) une contrainte thermique par élévation subite ou graduelle de 22 à 42°C. Les paramètres physiologiques des plantes ont été suivis au cours des traitements ainsi que durant la période de recouvrement qui a suivi les contraintes hydriques et thermiques. La réponse de stress a été caractérisée par ces paramètres physiologiques et par les changements dans les profils protéomiques du tissu foliaire et de la zone cambiale. Les aspects communs et particuliers du stress induit par chaque contrainte ont été décrits. Les données rassemblées dans cette étude, en enrichissant les connaissances sur la gamme de réponse des essences ligneuses, contibuent à déterminer la frontière entre le stress générique et les réponses plus spécifiques ; elles apportent également des éléments de réponse à l'utilisation du peuplier en phytoremédiation des sols pollués par les métaux.

  • Titre traduit

    Proteomic approach of abiotic stresses in Populus tremula x P. alba


  • Résumé

    Environmental constraints in a changing world challenge plants to survival. Among these constraints, the most drastic are the abiotic ones, e.g. water stresses or temperature stresses and dispersaI of inorganic pollutants like heavy metals. The inducible tolerance mechanisms of the stressed plant were investigated by a physiological approach coupled with an in-depth proteomic study. Populus tremula x P. alha genotype 717IB4 cuttings were exposed to diverse constraining environments in phytotrons: 1) soil added with Cd2+ or Zn2+, 2) drought induced by withholding water, 3) heat constraint, either through heat shock or stepwise increased temperature from 22°C to 42°C. Physiological parameters of the plants were monitored throughout the exposure to constraint and, for water and heat stresses, recovery period as well. Plant stress responses were characterized by physiological parameters and changes in proteomic patterns in leaf and cambial tissues. Common and specifie features of the stress induced by each of the constraints were described. The data gathered during this study enrich the knowledge on trees range response capabilities, contribute to shape the borders between generic and specifie stress response and open potential use of poplar in phytoremediation of metal polluted sites.


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