Dynamique du phytoplancton et caractérisation physiologique et moléculaire de trois espèces autotrophes de la saline de Sfax(Tunisie), un milieu extrémophile.

Phytoplankton dynamics, physiological and molecularcharacterization of three autotrophic species from the solar saltern of Sfax (Tunisia), an extremophile environment

• Auteur / Autrice : Salma Masmoudi
• Direction : Annick Manceau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des organismes
• Date : Soutenance le 16/06/2014
• Etablissement(s) : Le Mans en cotutelle avec Université de Sfax (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Végétal-Environnement-Nutrition-Agro-Alimentaire-Mer (Angers)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire MMS

Mots clés

Mots clés contrôlés

Photosynthèse

Sfax (Tunisie)

Salines

Microorganismes halophiles

Effets du sel

Phytoplancton

Mots clés libres

Saline

Photosynthèse

Stress

D. salina

C. closterium

P. versicolor

Salines

Photosynthesis

Résumé

La saline de Sfax est un environnement thalasso halin (milieu salé alimenté par de l’eau de mer) riche en plancton malgré la contrainte du sel et l’intensité lumineuse élevée. Cette richesse est due à ses facteurs physico-chimiques particuliers. L’analyse STATICO a mis en évidence que l’azote et le phosphore peuvent influencer la distribution du phytoplancton en plus de la salinité qui domine dans ce milieu particulier. En se basant sur ce dernier paramètre, nous avons pu regrouper les espèces selon leur tolérance au sel. Afin de mieux comprendre le comportement du phytoplancton, trois espèces autotrophes Dunaliella salina (Chlorophycée), Cylindrotheca closterium (diatomée) et Phormidium versicolor Cyanophycée) ont été isolées, identifiées puis cultivées en batch dans de l’eau de mer artificielle sous trois niveaux d’éclairement et en présence de trois concentrations en NaCl. La croissance, l’activité photosynthétique ainsi que l’activité enzymatique anti-oxydante ont été mesurées. L’appareil photosynthétique de la Chlorophycée et de la cyanobactérie est moins affecté que celui de la diatomée qui est irréversiblement altéré aux forts éclairements et à la plus forte salinité; l’activité antioxydante n’a été détectée que sous l’éclairement le plus élevé et la synthèse des pigments caroténoïdes, qui sont des anti-oxydants non enzymatiques, est fortement activée surtout chez D.salina. La salinité et le niveau d’éclairement inter-réagissent sur la physiologie des trois espèces qui possèdent des mécanismes de résistance aux stress plus ou moins efficaces, d’où des résistances différentes aux contraintes du milieu selon les espèces.

The saltern of Sfax is a thalasso haline environment (salt medium supplied with sea water) plankton-rich despite the high salinity and the high light intensity. This richness is due to its physico-chemical characteristics. The STATICO analysis shows that nitrogen and phosphorus can influence the distribution of the phytoplankton in addition to salinity that dominates in this peculiar medium. Basing on this parameter, we could group the species according to their salt tolerance. To better understand the behavior of the phytoplankton, three autotrophic species Dunaliella salina (Chlorophyceae) Cylindrotheca closterium (diatom) and Phormidiumversicolor (Cyanophycea) were isolated, identified and grown in batch in artificialseawater in the presence of three NaCI concentrations and under three irradiations. Growth, photosynthesis and antioxidant enzyme activity were measured. The photosynthetic apparatus of the Chlorophyceae and the cyanobacteriumwas less affected than the diatom’s one that was irreversibly altered under high illumination and the highest salinity ; the antioxidant activity was only detected in cells grown under the highest irradiance and the synthesis of carotenoid pigments, that are non-enzymatic antioxidants,was strongly activated especially in D.salina. Salinity and light inter-reacted on the physiology of the three species that possess resistance mechanisms to stresses more or less effective, resulting in different resistance to environmental stresses depending on species.