L’Effet du NaCl et du Si sur l’accumulation et la résistance d’"Atriplex atacamensis" face à l’arsenic

Details

Supervisors

Lutts, Stanley

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences agronomiques, à finalité spécialisée

Abstract

frLa pollution des sols par l’arsenic (As), un métalloïde toxique d’origine naturelle et anthropique, représente un danger majeur pour les écosystèmes et la santé humaine. la phytoremédiation qui fait appel à des plantes et aux microorganismes qui leur sont associés afin de retirer, de détruire ou d’immobiliser des contaminants toxiques d’un environnement pollué, constitue une solution peu coûteuse et respectueuse de l’environnement afin de dépolluer un site contaminé à l’arsenic. Une candidate pour la phytoremédiation face à l’arsenic est l’espèce Atriplex atacamensis. Cette plante, endémique du désert de l’Atacama au nord du Chili, évolue dans un environnement sec et salin, ce qui fait d’elle une espèce xéro-halophyte. Étant donné que cette plante pousse dans des sols naturellement riche en arsenic, la question se pose alors de savoir si elle peut être utilisée dans une stratégie de phytoremédiation contre ce contaminant. Une caractéristique importante de cette plante en vue de cette étude est la présence de nombreux trichomes sur sa surface foliaire qui l’aide à vivre dans un environnement salin. Cette étude vise à évaluer les effets du chlorure de sodium (NaCl) et du silicium (Si) sur l’accumulation et la résistance face à l’arsenic d’ A. atacamensis. Pour cela, de jeunes plantes soumises à des combinaisons différentes de NaCl, Si et As en solution nutritive dans un environnement contrôlé ont été étudiées. Les paramètres étudiés sont la croissance de la plante, le statut hydrique, la teneur en phosphore et en soufre, l’absorption et la translocation de l’As, l’expression de gènes codant pour certains transporteurs de phosphate et de silicium et enfin la teneur en As présent dans les trichomes d’une part et dans les feuilles glabres associées d’autre part. Les résultats montrent que A. atacamensis tolère des concentrations élevées d’arsenic (jusqu’à 1000 μM). L’ajout de NaCl améliore significativement la croissance et le statut hydrique de la plante, même en présence d’arsenic. Le Si ne présente pas d’effet significatif sur la croissance ou le statut hydrique, mais cet élément affecte la nutrition minérale de la plante. Le Si combiné à l’arsenic augmente les teneurs en soufre dans les tissus, suggérant une stimulation de la synthèse de composés soufrés tels que le glutathion et les phytochélatines, tous deux importants dans des mécanismes de détoxification. De plus, le Si semble compenser la déficience en soufre occasionnée par l’arsenic. L’analyse minérale révèle que le NaCl et le Si réduisent la teneur en arsenic dans la plante ainsi que sa translocation vers les parties aériennes. La présence d’arsenic dans les trichomes a été détectée à chaque traitement. Cependant, sa concentration y restait faible, indiquant une implication plutôt mineure dans les stratégies de défense de la plante face à l’arsenic. Quant à la morphologie des trichomes, le NaCl augmente leur taille et réduit leur densité contrairement au Si qui diminue leur taille et augmente leur densité.