Caractérisation écophysiologique et biochimique d'atriplex halimus en réponse aux stress abiotiques.

Abstract

L’Atriplex halimus L. est une espèce halophyte autochtone présente à l’état spontané dans de nombreuses régions d’Algérie. Notre étude vise à évaluer la tolérance aux stress hydrique et salin de deux écotypes (localité d’El Mesrane à Djelfa, localité du Hoggar à Tamanrasset). La première partie du travail étudie la réponse des graines et des plantules âgées de 7 jours soumises à des solutions de chlorure de sodium et de polyéthylène glycol 6000 allant de 0 à -14 MPa. Les graines d’A. halimus peuvent germer jusqu’à des concentrations de -1,4 MPa de NaCl et -7 MPa de PEG. La tolérance au stress salin est plus élevée chez les graines et les jeunes plantules provenant de l’écotype de Djelfa comparativement à celles de Tamanrasset qui montrent une meilleure adaptation à la contrainte hydrique. Le deuxième volet de notre travail s’intéresse à l’évaluation du comportement de jeunes plantules âgées de 3 mois face aux contraintes hydrique et saline en relation avec les paramètres morphologiques, physiologiques et biochimiques. Pour ce faire, les plantules des deux écotypes étudiés ont été soumises à des solutions de NaCl (100 et 300 mM) et de PEG 6000 (50 et 100 g/l) en conditions hydroponiques sous serre. Les résultats montrent une stimulation de la croissance chez les plantules de la localité d’El Mesrane soumises à des doses de NaCl modérées de 100 mM. Celle-ci se traduit par une augmentation de la biomasse fraiche et sèche des plantules. La présence de concentrations élevées en NaCl et PEG entraînent une accumulation de sucres solubles, de proline et de glycine bétaïne. Les sucres solubles totaux sont accumulées en petites quantités chez les plantules de la localité du Hoggar traitées avec des solutions de NaCl et chez celles de l’écotype d’El Mesrane soumises à la contrainte hydrique, elles joueraient un rôle d’osmoprotecteurs. La glycine bétaïne est produite chez les plantules de la région de Djelfa traitées avec des doses élevées de stress de 300 mM de NaCl et 100 g/l de PEG. Les plantules de la région de Tamanrasset soumises au stress présentent quant à elles une diminution du contenu en glycine bétaïne. La proline est synthétisée en réponse aux deux contraintes, et ce quel que soit l’écotype étudié. L’osmolyte jouerait un rôle important dans l’ajustement osmotique. La dernière partie s’intéresse à l’impact des contraintes abiotiques sur l’expression des gènes impliqués dans la biosynthèse de la proline et la glycine bétaïne ainsi qu’un gène codant pour un transporteur de proline. La proline accumulée au niveau des feuilles des plantules des deux écotypes est fortement corrélée à l’expression des gènes P5CS et P5CR. L’expression des gènes CMO et BADH est corrélée positivement avec la concentration en glycine bétaïne produite au niveau de la partie aérienne des plantules de la localité d’El Mesrane. Cette corrélation n’est pas enregistrée chez les plantules de la localité du Hoggar. Bien que de petites quantités de proline et de glycine bétaïne ont été détectées au niveau racinaire, aucune corrélation n’est significative. Le niveau d’expression du gène codant pour la ProT est positivement corrélé aux contenus foliaires en proline et en glycine bétaïne, cela suggère que la ProT serait responsable du transport de ces molécules dans toute la plante. Les travaux effectués montrent une tolérance importante de l’Atriplex halimus L. aux contraintes hydrique et saline ainsi qu’une variabilité de réponse entre les écotypes (Djelfa, Tamanrasset) ayant des étages bioclimatiques différents.