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Université Constantine 1 (ex Mentouri) 2013

Sélection In vitro pour la tolérance aux stress salin et thermique chez le blé tendre (Triticum aestivum l.)

Benderradji Laid

Titre : Sélection In vitro pour la tolérance aux stress salin et thermique chez le blé tendre (Triticum aestivum l.)

Auteur : Benderradji Laid

Université de soutenance : Université Constantine 1 (ex Mentouri)

Grade : Doctorat 2013

Résumé _ Les résultats de l’étude qui porte sur la réponse des plantules de deux variétés de blé tendre (Triticum aestivum L.), Mahon-Demias (MD) et Hidhab (HD) au stress salin, mettent en relief l’effet négatif de la salinité sur le taux de la germination et indiquent la sensibilité de MD comparativement à HD. Le stress salin réduit significativement la longueur des racines et des épicotyles des deux variétés. MD accuse une plus grande réduction de la longueur des deux caractères que HD. Sous stress salin de 200mM NaCl, la surface foliaire de MD est réduite de 50.2% contre 24.8% pour HD. La variation des valeurs du potentiel hydrique et de la teneur relative en eau indique que MD est plus sensible à la salinité que HD. Le suivi du contenu ionique indique que l’accumulation de Na+ est plus importante dans la gaine de HD et le limbe de MD, avec peu de différence entre les deux variétés pour le contenu des racines. HD met en jeu un mécanisme supplémentaire pour contrer la salinité, en séquestrant préférentiellement plus de sodium dans la gaine, que dans le limbe à l’inverse de la variété MD. HD présente une plus grande capacité à accumuler l’ion K+ dans le limbe et au niveau des racines comparativement à MD. Le ratio K+/Na+ du limbe foliaire est plus élevé chez HD comparativement à celui de MD. Ceci indique que c’est surtout au niveau des feuilles que HD rétablit l’équilibre de son potentiel osmotique via le K+ et minimise ainsi l’effet du stress osmotique engendré par NaCl. La capacité de HD à pomper de K+ de la solution nutritive, puis de le véhiculer vers le limbe, représente donc une stratégie d’adaptation au stress salin via la régulation osmotique. Les résultats de l’étude qui porte sur les capacités embryogéniques et le pouvoir de régénération sous stress salin et thermique in vitro chez MD et HD en utilisant des embryons matures comme explants, montrent que MD répond mieux que HD à la sélection in vitro. MD présente un taux d’induction des cals plus élevé avec une meilleure prolifération des cals induits, avec cependant moins d’embryons produits par cal induit. Le taux de régénération de plantules, à partir des cals proliférant était nul pour HD et très faible pour MD. L’indice de sensibilité (IS) confirme la tolérance de la variété MD comparativement à la variété HD vis-à-vis du stress salin et thermique en culture in vitro à un paramètre donné qui est la longueur des racines. Les résultats obtenus suggèrent la possibilité d’utiliser la technique in vitro pour la sélection vis-à-vis des stress abiotiques. Les résultats de l’étude de l’analyse de l’expression des cinq gènes candidats de la tolérance à la salinité indiquent que HKT1 ;5 et HKT2 ;2 s’expriment dans le racines, mais pas dans les gaines et les limbes, avec une meilleure expression du gène HKT1 ;5 dans les racines de HD. Ceci suggère le rôle plus actif du gène HKT1 ;5 chez la variété HD. L’expression de l’antiporteur vacuolaire Na+/H+ TNHX-1, dans les racines, les gaines et limbes est plus élevée chez HD que chez MD. Les racines et la gaine des deux génotypes accumulent plus de transcrits de la pyrophosphatase vacuolaire TVP1 que le limbe foliaire. La similitude du type d’expression des gènes TNHX1 et TVP1, notée chez MD et HD, suggère que la compartimentation vacuolaire agit avec une même efficacité chez les deux génotypes. Plus de transcrits du gène TaSOS-1, s’accumulent dans les racines et la gaine de MD comparativement à HD, suggérant qu’en plus d’une meilleure efficacité de rétention de l’ion Na+ dans les gaines, la variété HD évite l’accumulation de l’ion Na+ dans le limbe foliaire en activant son efflux via une expression élevée du gène SOS1 dans ce compartiment. Les résultats indiquent que la tolérance à la salinité chez le blé tendre semble liée à la capacité d’éviter l’accumulation à des niveaux toxiques de l’ion Na+, associée à une capacité élevée d’osmorégulation et/ou au maintien d’un niveau acceptable de K+, spécialement dans le limbe foliaire. Cette information est utile pour la sélection du matériel végétal dans les programmes d’amélioration des céréales.

Mots clés : Triticum aestivum L. stress salin stress thermique germination surface foliaire embryons matures régénération sélection in vitro transporteurs d’ions expression génique القمح اللين الإجھاد الملحي الإجھاد الحراري، الانتاش المساحة الورقية أجنة ناضجة التشكل النباتي الانتخاب ألمخبري نواقل الايونات الترجمة الجينية Triticum aestivum L. salt stress heat stress germination leaf area mature embryos regeneration in vitro selection ion transport gene expression

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Page publiée le 22 mai 2014, mise à jour le 12 avril 2018