Etude de quelques aspects physiologiques, métaboliques et moléculaires chez des plants de tomate (Lycopersicum esculentum) stressés par le cadmium et le nickel

par Seybou Tinni Nouhou

Thèse de doctorat en Physiologie et génétique moléculaires végétales

Sous la direction de Gérard Ledoigt.

Soutenue en 2010

à Clermont-Ferrand 2 en cotutelle avec l'Université de Carthage (Tunisie) .

mots clés

• Propanedial
• Peroxyde d'hydrogène
• Stress oxydatif
• Tomate
• Cadmium
• Nickel

Résumé

Des plants de tomate (Lycopersicum esculentum) préalablement cultivés dans une solution nutritive de base pendant 21 jours subissent un traitement par 100 et 200µM de chlorure de cadmium ou de nickel au cours d'une cinétique de temps allant de 24h à 120h. Les résultats obtenus ont montré que le cadmium entraîne des désordres d'ordre physiologique, enzymatique et moléculaire qui dépendent de la concentration du métal et de l'organe considéré. Ainsi nous avons noté une inhibition de la croissance pondérale, une perturbation de l'hydratation des tissus, une diminution de la teneur de chlorophylle, un désordre nutritionel dû à la compétition entre les éléments minéraux et les deux métaux lourds étudiés (cadmium et nickel). Concernant la répartition du cadmium et du nickel, nous avons remarqué une répartition préférentielle des deux au niveau racinaire, ce qui constitue un site de rétention permettant de diminuer la montée de ces derniers vers les parties aériennes des plants. La présence des ions cadmique et nickel a provoqué l'installation d'un stress oxydatif caractérisé par une stimulation de la production du malondialdéhyde (MDA) et du peroxyde d'hydrogène (H2O2) au niveau des plants traités. Le stress oxydatif provoqué par ces métaux contraint les plants de tomate à mobiliser des systèmes antioxydants afin d'éliminer les espèces réactives d'oxygène. Cette stratégie des plants s'accompagne par des perturbations de l'activité des enzymes antioxydantes (SOD, GPX, APX, CAT, GR). Ainsi au niveau de la plupart de ces enzymes nous avons remarqué une stimulation de leurs activités jusqu'à 72h, au-delà de cette durée d'exposition nous avons constaté qu'il y a une inhibition de ces activités. Nous avons également noté des modifications de l'expression de la plupart des gènes (hsp70. 2, hsp90. 1, CuZnDODch, FeSOD, IRTI, N6) liés au stress métallique à l'exeption de MT1 qui n'a pas répondu

Titre traduit

Study of some physiological, metabolic and molecular aspects in stressed tomato plants (Lycopersicum esculentum) by cadmium and nickel

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