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sur le développement des zones arides et semi-arides

Titre : Exploration de la résistance à la salinité chez deux variétés graines d’Amaranthus cruentus

Auteur : Cardoso de Lima, Anthony

Université de soutenance : Université catholique de Louvain

Grade : Master en biologie des organismes et écologie, à finalité approfondie 2023

Résumé
La salinité des sols est un problème majeur dans le monde et notamment dans les régions arides et semi-arides. Ceci est d’autant plus vrai dans le contexte climatique actuel et à venir où il est attendu que ces problèmes augmentent. Les plantes peuvent être affectées à plusieurs niveaux via les 2 composantes du stress salin. La composante osmotique liée à l’accumulation d’ions salins dans la solution du sol entravant ainsi le prélèvement en eau et la composante ionique liée à l’accumulation des ions salins dans les plantes causant ainsi des dégâts internes. Le milieu agricole et donc la sécurité alimentaire sont évidemment touchés par cette problématique. C’est pourquoi les plantes ayant la capacité de tolérer la salinité représentent un intérêt certain pour la recherche. Ces plantes peuvent recourir à plusieurs stratégies de tolérance comme l’exclusion des ions salins hors des cellules et de l’organisme, la séquestration des ions dans les vacuoles, l’utilisation d’antioxydants et l’ajustement osmotique. A.cruentus est une espèce cultivée principalement en Afrique, en Asie et en Amérique du Sud pour la consommation de leurs feuilles ou de leurs graines selon le cultivar. Ces plantes annuelles ont une qualité nutritive certaine et présentent une tolérance à différents stress abiotiques comme les hautes températures, la sécheresse et la salinité. Elles représentent donc une potentielle source alternative de nourriture dans le contexte actuel et futur. Dans cette étude, 2 cultivars d’A.cruentus ont été soumis à 75 mM de NaCl pendant 5 mois en serres. Des mesures de croissance, de floraison, de physiologie et de biochimie ont été réalisée afin d’en apprendre plus sur leur capacité de tolérance et de comparer les 2 cultivars entre eux. Globalement, le cultivar Don Leon est plus tolérant à la salinité que le cultivar Montana 5 dont la croissance a été nettement réduite par la salinité. Cette différence de tolérance semble plutôt liée à la capacité de Don Leon d’améliorer son efficience d’utilisation en eau. Le rendement en graine est cependant très nettement affecté chez les 2 cultivars bien que ce soit plus prononcé pour Montana 5. Ceci suggère que les feuilles sont plus intéressantes d’un point de vue consommation que les graines. Les 2 cultivars ont accumulé du sodium dans leurs tiges et leurs feuilles mais cela ne les a pas empêché d’accumuler du potassium en dépit de leur similarité chimique ce qui traduit le recours à un système de transport hautement spécifique et efficace. Cette large accumulation de sodium en lien avec la capacité de tolérance suggère qu’A.cruentus a recours majoritairement à l’accumulation de sodium pour son ajustement osmotique. Proline, glycine bétaïne et sucres solubles semblent aussi impliqués bien que légèrement dans l’ajustement osmotique. Les teneurs en calcium, fer, cuivre et zinc n’ont pas été très impactées. La salinité a induit l’accumulation de magnésium dans les feuilles des 2 cultivars. Il semble que le magnésium puisse jouer un rôle dans la tolérance à la salinité. Le cultivar Montana 5, bien qu’étant le cultivar sensible, a tout de même réalisé son cycle de vie complet ce qui témoigne une fois de plus de la capacité de tolérance à la salinité d’A.cruentus et justifie leur intérêt d’étude dans cette problématique.

Mots clés : salinité, amarante, ajustement osmotique, croissance, sodium

Présentation

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