Réponses physiologiques, antioxydantes et métabolomiques de Thellungiella salsuginea et Arabidopsis thaliana à l'interaction salinité modérée-phénanthrène : application à la phytoremédiation des HAPs par les halophytes

par Shiri Moez

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Abdelhak El Amrani et de Chedly Abdelly.

Soutenue le 04-07-2014

à Rennes 1 en cotutelle avec l'Université de Tunis El Manar , dans le cadre de École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes) , en partenariat avec UMR 6553 - ECOBIO (Rennes) (laboratoire) et de Université européenne de Bretagne (PRES) .


  • Résumé

    La pollution environnementale constitue un problème majeur pour les écosystèmes naturels et la santé publique. Récemment, la phytoremédiation a émergé comme une stratégie innovante, écologique et à faible coût. Elle consiste à utiliser les capacités des plantes à stocker ou/et à dégrader les polluants. Dans cette étude, des analyses physiologiques, biochimiques et métabolomiques, ont permis de montrer que les halophytes, une catégorie des plantes extrêmophiles, présentent une grande capacité à remédier la pollution engendrée par les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAPs). D'autre part, la salinité modérée améliore leur capacité phytoremédiatrice. Ces résultats apportent de nouvelles données pouvant contribuer à l'amélioration de cette stratégie.

  • Titre traduit

    Physiological, antioxidant and metabolomic responses of Thellungiella salsuginea and Arabidopsis thaliana to moderate salinity-phenanthrene interaction : application to phytoremediation of PAHs by halophytes


  • Résumé

    Halopytes, plants naturally adapted to high salt concentrations, have no clear definition, yet. Their cross-tolerance to abiotic stresses was reviewed in this work at the physiological, biochemical, and molecular levels, with a special emphasis on the mechanisms involved in their cross-tolerance to salinity and organic pollutants that could allow them a higher potential of xenobiotic phytoremediation as compared to glycophytes. In our experimental part, we compared in a first step some physiological and antioxidant responses to phenanthrene as well as its accumulation in the two related model plants Arabidopsis thaliana (glycophyte) and Thellungiella salsuginea (halophyte).In a second step, we investigated the effects of moderate salinity on the responses of the two species to phenanthrene considered as model Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) molecule. Obtained results showed an improvement of phenanthrene-induced responses in the two plants, the effect being more marked in the halophyte. This observation was particularly related to higher antioxidant activities and the induction of more adapted metabolism as several accumulated metabolites are known to be involved in signaling and osmotic adjustment processes. In a final step, we studied the potential of the halophyte Cakile maritima to remediate an inert sand (to avoid the degradation of the pollutant by microorganisms or their interaction with the plant) highly contaminated with phenanthrene.


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