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

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

• Auteur / Autrice : Shiri Moez
• Direction : Abdelhak El Amrani, Chedly Abdelly
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance le 04/07/2014
• Etablissement(s) : Rennes 1 en cotutelle avec Université de Tunis El Manar
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ecosystèmes, Biodiversité, Evolution (Rennes ; 1996-....)
• Partenaire(s) de recherche : PRES : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Stress oxydatif

Polluants organiques

Phytorestauration

Halophytes

Mots clés libres

Halophytes

Phytoremédiation

Polluants organiques

Stress oxydant

Cross-tolérance

Antioxidant Stress

Cross-tolerance

Halophyte

Organic Pollutants

Phytoremediation

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.

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.