Thèse soutenue

Etude de l’absorption racinaire du cadmium afin d’améliorer la modélisation de son transfert vers les plantes

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Auteur / Autrice : Tanegmart Redjala
Direction : Jean-Louis MorelThibault Sterckeman
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences agronomiques
Date : Soutenance le 03/09/2009
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire sols et environnement (Vandoeuvre-les-Nancy)
Jury : Président / Présidente : Sylvain Pellerin
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Louis Morel, Thibault Sterckeman, Sylvain Pellerin, Urs Feller, Sébastien Thomine, Isabelle Deportes, Pierre Berthomieu
Rapporteurs / Rapporteuses : Urs Feller, Sébastien Thomine

Mots clés

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Résumé

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Cette thèse s’applique à améliorer la compréhension de l’absorption du cadmium (Cd) par le maïs et le tabouret calaminaire, dans l’objectif de mieux modéliser son transfert vers les plantes comestibles ou hyperaccumulatrices. Le modèle utilisé étant sensible aux caractéristiques d’absorption racinaire, le premier objectif était de développer une méthode rigoureuse de mesure de ces paramètres. Deux protocoles ont été mis au point pour décrire précisément, en fonction de la concentration de Cd en solution, l’influx net de Cd dans les parois et dans le milieu intracellulaire des racines. Les résultats ont mis en évidence, pour la première fois, l’existence d’un système de transport à faible affinité (LATS) qui agit en même temps que le système de transport à forte affinité pour le Cd (HATS). Les nouveaux paramètres cinétiques mesurés n’ont cependant pas amélioré significativement le modèle : le prélèvement de Cd par le maïs est surestimé de 100%, et son prélèvement par le tabouret calaminaire est sous-estimé de 66%. Plusieurs facteurs ont alors été étudiés pour comprendre les raisons de ce décalage. Nous avons montré que les conditions dans lesquelles ont été mesurés les paramètres cinétiques présentaient des caractéristiques capables de modifier radicalement leurs valeurs : la composition ionique de la solution d’exposition au Cd, la concentration de Cd durant la croissance et la structure racinaire engendrée par l’hydroponie. Cette thèse suggère de cultiver les plantes en aéroponie et de mesurer les paramètres cinétiques dans une composition ionique représentative du voisinage des parois et des membranes racinaires en sol, composition qu’il reste encore à déterminer.