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Université des sciences et de la technologie Houari Boumediène (USTHB) 2021

Implication de la rhizobactérie Paenibacillus sp dans les réponses du blé dur Triticum durum Desf. au stress hydrique : aspects nutritionnels et hormonaux

Cherchali, Amina

Titre : Implication de la rhizobactérie Paenibacillus sp dans les réponses du blé dur Triticum durum Desf. au stress hydrique : aspects nutritionnels et hormonaux

Auteur : Cherchali, Amina

Université de soutenance : Université des sciences et de la technologie Houari Boumediène (USTHB)

Grade : Docteur en Sciences Biologiques 2021

Résumé
Une souche bactérienne, isolée à partir de la rhizosphère de blé dur, a été inoculée à des plantules de blé dur Triticum durum Desf. var. Vitron, pour évaluer sa capacité à améliorer la réponse des plantes à un stress de déficit hydrique. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à la souche bactérienne. Elle a été identifiée par le séquençage du gène codant pour l’ARNr 16S comme étant l’espèce Paenibacillus polymyxa GOL 0202. L’étude de la solubilisation du phosphate tricalcique a montré que cette souche est capable de le solubiliser par acidolyse, en produisant des acides organiques tels que l’acide oxalique, l’acide formique et l’acide acétique. Ainsi, in vivo cette souche mise en contact avec les plantes a montré une amélioration de la nutrition phosphatée de ces dernières. L’optimisation de la synthèse in vitro de l’AIA par P. polymyxa GOL 0202, a été réalisée par la méthode des surfaces de réponse. Ainsi, l’optimisation des paramètres (pH, concentration en tryptophane, temps d’incubation) a permis d’obtenir des modèles mathématiques. Les valeurs optimales des conditions de culture ont été, ainsi, étudiées et calculées. Dans un second temps, l’étude des effets du stress a été entreprise sur des plantules de blé dur inoculées ou non. Le stress hydrique, simulé par arrêt d’arrosage, provoque des modifications. D’une part, sur le plan morphologique des plantes, par la réduction de leur croissance (longueur des parties aérienne et racinaire) et leur biomasse. D’autre part, sur le plan physiologique, il provoque la réduction de la teneur relative en eau et des teneurs en protéines. Sur le plan cellulaire, on assiste à la détérioration de l’intégrité membranaire suite à l’installation d’un stress oxydatif. L’accumulation des espèces réactives d’Oxygène (ROS) induit l’activation des systèmes antioxydants enzymatiques et non-enzymatiques pour lesquels nous avons enregistré une forte activité chez les plantules stressées. L’inoculation de Paenibacillus polymyxa GOL 0202 aux plantules de blé, en conditions de stress, montre que la bactérie en question possède un effet promoteur sur la croissance et le développement des plantules de blé par atténuation des effets négatifs liés au déficit hydrique. Cette souche bactérienne permettrait la modification de la perception du stress par la protection des racines par production d’exopolysaccharides, la synthèse de l’auxine et la solubilisation du phosphate, conférant, ainsi, à la plante de meilleures conditions de croissance.

Mots clés : Stress hydrique, PGPR, Paenibacillus polymyxa, Solubilisation du phosphate, AIA, Méthode des Surfaces de Réponses.

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Page publiée le 22 décembre 2021