Implication des phytofortifiants dans la régulation des différents régimes de stress

Abstract

Le lixiviat de Vermicompost (LVC) utilisé dans la présente étude résulte de la digestion de déchets ménagers par les vers de terre Eisenia feotida. Les cytokinines, les auxines, l'acide absissique, les jasmonates, l'acide benzoique et les polyamines ainsi que les polyphenols, les anthocyanes et les nutriments sont identifiés et quantifiés dans le LVC. Cette riche diversité en régulateurs de croissance et en substances phytochimiques peut contribuer à de favorables réponses physiologiques élicitées par le traitement des plantes au LVC en réponse aux stresses biotique et abiotique tel que la salinité qui est l'un des principaux stress environnementaux affectant la production agricole dans le monde. Pour tester cette hypothèse, plusieurs expériences sont réalisées. De jeunes plants de Solanum lycopersicum, cv. Ailsa Craig sont exposés à la salinité (150mM NaCI ajouté à la solution nutritive) et traités au LVC (6m//l) avant exposition (prétraitement) et pendant (concomitamment avec NaCl). Le stress salin a diminué les poids frais et secs des feuilles, a réduit la teneur en eau des feuilles, a augmenté les concentrations en Na* des racines et des feuilles et a diminué celles de K*. La salinité a réduit la conductance stomatique, les échanges gazeux, ainsi que les paramètres de la photosynthèse. L'application du LVC en concomitance avec le NaCI a augmenté le poids frais des feuilles, la conductance stomatique et la concentration en proline. La concentration en Na* a été réduite dans les feuilles (de 21,4%) et a augmenté dans les racines (de 16,9%). Le prétraitement des plantes suivi d'un stress salin, permet un meilleur ajustement osmotique, avec le maintien de la photosynthèse nette (A) et un meilleur ratio K*/Na*. Le prétraitement induit une meilleure synthèse de solutés solubles à savoir, la proline et les sucres solubles. Il permet une meilleure stabilité et une bonne efficacité du système PSII. De ce fait, l'application du LVC en prétraitement suivi de l'exposition à la salinité est plus efficace comparée à son application concomitamment avec le NaCI, bien que les deux modes d'application permettent l'atténuation des effets néfastes du NaCI. L'application du LVC durant la période de récupération après une courte exposition à la salinité a été examinée. Les résultats ont montré que le stress à court terme produit des effets réversibles sur la croissance, le statut hydrique de la plante, les paramètres de la photosynthèse, la photosynthèse nette et la transpiration instantanée. Aucune différence significative entre les traitements avec et sans LVC n'a été observée pour les paramètres mentionnés ci-dessus. Le traitement au LVC après un stress salin n'a pas amélioré ou accéléré la récupération des plantes. Pour déterminer le rôle présumé des phytohormones présentes dans le LVC dans la régulation de la tolérance au sel et la modification de l'accumulation des phytohormones endogènes, le profil hormonal des tissus de tomate traités au NaCI (125 mM) et VCL (18 ml / |) pendant 7 jours a été analysé par HPLC couplé à un spectromètre de masse hybride. Nos résultats ont montré que la salinité a affecté négativement la croissance des plantes tandis que le traitement au LVC a augmenté leur croissance sous stress salin, associée à la diminution du potentiel osmotique des racines, l'augmentation de la teneur en proline des feuilles, l'accumulation de K * dans les racines et les feuilles et la réduction de la teneur en Na * des feuilles. L'analyse des phytohormones de S. lycopersicum a montré que la plante présente un statut hormonal contrasté en fonction des traitements et des organes. Le LVC a atténué les effets néfastes du stress salin en modifiant le niveau des phytohormones endogènes, aidant ainsi la plante à reprendre sa croissance. Nos résultats suggèrent que la plante en présence du LVC modifie sa synthèse endogène de phytohormones et / ou absorbe sélectivement les composés présents dans le LVC. Nous avons également testé le rôle du LVC dans la germination des graines. Deux lots de semences ont été utilisés : un ancien (cv. Libomir) et un récent (cv. Harry). Le LVG a augmenté le pourcentage de germination des graines âgées en absence de NaCI et a augmenté la longueur des plantules des deux cultivars. Le LVC n'a eu qu'un impact mineur lorsqu'il est directement additionné la solution de germination contenant du NaCI. En revanche, le priming au LVC a fortement amélioré la germination en présence du NaCl en relation avec une gestion plus efficace du stress oxydatif chez les deux cultivars. L'amélioration de la résistance à la salinité fournie par le priming au LVC n'était pas due à une modification de la teneur en ions ou en proline. On en conclut que le LVC peut agir comme un agent de rajeunissement pour restaurer les anciens lots de semences et comme un agent de priming pour améliorer la résistance à la salinité au stade de la germination. Les résultats du présent travail confirment que le LVC représente un agent protecteur efficace pour améliorer la résistance au stress salin des plantes à différents stades de croissance. C'est probablement la conséquence ultime de la présence simultanée de plusieurs composés en interaction plutôt que le résultat d'une seule molécule.