Etude écogénétique de la réponse de jeunes plantules de Crithmum maritimum et d’Atriplex halimus à la salinité (NaCl)

Abstract

ملخص هذه المقاومة هي من النوع الفيزيولوجي، .(NaCl) النباتات المحبة للملوحة تعتبر من أكثر النباتات المقاومة للملوحة 171،8 و 6،2 ،،3،، البيو كيميائي والجيني. تطبيق الملوحة بطريقة مفاجئة ووحيدة لملح كلور الصوديوم ) 0 العشيرة 1 سهبيه و العشيرة 6 ساحلية( و تراكيز ( Atriplex halimus ميليمول/لتر( على العشيرتين المنتميتين الى Crithium maritinum 67 ، و 16 ، ميليمول/لتر( على نوع ،3،1 ، 6،2 ، أخرى لملح كلور الصوديوم ) 0 لمدة ستة اسابيع احدث استجابات متباينة بين النوعين. حيث ان العشيرة الساحلية تتسم بمقاومة عالية مقارنة بالعشيرة السهبية. إذ تخزن كمية كبيرة من الصوديوم، البوتاسيوم والاوسموليت )البرولين، كليسين بيتايين و السكريات الذائبة( في الأوراق و الجذور عير الزمن )بعد أسبوع، أسبوعين و ستة أسابيع تحت عوامل الملوحة(. دور مضادات الاكسدة في مقاومة الملوحة يعتبر رئيسي عند النباتات المقاومة للملوحة، حيث العشيرة ب 6 )الساحلية( تخزن كمية كبيرة من حمض الاسكوربيك مع زيادة النشاط الانزيمي للكتلاز في الأوراق بعد ستة أسابيع من الملوحة مقارنة بالعشيرة وللمورثة صوديوم هيدروجان اونتيبورتار )CMO( ب 1 )السهبية(. دراسة التعبير الجيني للمورثة مونواكسيجيناز على أوراق العشيرتين )السهبية والساحلية( اثبتت تغيرات في تعبير هاتين المورثتين بعد )Na+/H+ Antiporter( ستة أسابيع من الملوحة، حيث ان العشيرة الساحلية سجلت تعبير جيني اكبر من العشيرة السهبية. تطبيق الملوحة بطريقة مفاجئة وحيدة ،Crithium maritinum بالنسبة للنباتات المقاومة للملوحة من نوع عليها أحدثت تغيرات في الاستجابة لهذه الملوحة، حيث استطاعت هذه النباتات ان تنمو في تراكيز عالية من الملوحة بفضل تخزينها للصوديوم، اوزموليت في الأوراق والجذور عبر الزمن وكذلك بفضل تخزينها احمض الاسكوربيك مع ارتفاع في النشاط الانزيمي للكتلاز وهذا في الأوراق بعد ستة أسابيع من الملوحة. الملوحة أحدثت كذلك تغيرات في التعبير الجيني في الأوراق بعد ستة أسابيع من الملوحة.

Les halophytes sont parmi les végétaux les plus adaptés au stress salin (NaCl). Ces adaptations sont d’ordre physiologique, biochimique et génétique. L’application brutale (single step) des différentes concentrations en NaCl : 0, 34, 85, 171 et 256 mM chez deux populations d’Atiplex halimus (population steppique ; P1 et population de littoral ; P2) et des concentrations de l’ordre de 0, 34, 85, 171, 256, 341, 427 et 512 mM chez une autre halophyte à savoir Crithmum maritimum pendant six semaines induit des réponses différentes selon les espèces. La population côtière présente une meilleure tolérance au sel par rapport à la population steppique dont les plantules accumulant plus de Na+ dans leurs vacuoles (au niveau des feuilles et des racines) et avec une bonne sélectivité du K+. Cette tolérance est accompagnée par une accumulation des osmoproteceurs (proline, glycine bétaïne et sucres solubles) au niveau feuilles et des racinces qui est de plus en plus importante avec la durée du stress (après une semaine, deux semaines et six semaines sous stress salin). Le rôle des antioxydants dans la résistance des jeunes plantules d’A. halimus aux fortes concentrations en NaCl est clairement mis en avant. En effet la population P2 accumule plus d’acide ascorbique avec une élévation de l’activité enzymatique de la catalase au niveau des feuilles après six semaines sous traitement salin. L’étude de l’expression génique des deux gènes (gène de la Choline monooxygénase (CMO) et le gène Na+/H+ Antiporter) révèle des différences dans l’expression au niveau des feuilles des deux populations étudiées après six semaines sous des conditions salines. La population de littoral montre une expression plus élevée que la population steppique. Chez l’halophyte Crithmum maritimum, l’application brutale (single step) de la salinité provoque des changements dans la réponse des jeunes plantules à l’élévation de la concentration en NaCl. Le développement avec succès de cette halophyte au stade juvénile est dû principalement à l’accumulation du Na+ et des osmolytes au niveau des feuilles et des racines à travers le temps et à l’accumulation de l’acide ascorbique accompagné de l’augmentation de l’activité de la catalase au niveau des feuilles après six semaines sous traitement salin. Le stress salina induit également des changements dans l’expression du gène Na+/H+ Antiporter au niveau des feuilles de cette halophyte après six semaines sous stress salin.

The halophytes are among the most suitable plants for salt stress (NaCl). These adaptations are physiological, biochemical and genetic. The single step application of different NaCl concentrations: 0, 34, 85, 171 and 256 mM in two populations of Atiplex halimus (steppe population, P1 and littoral population, P2) and concentrations of the order of 0, 34, 85, 171, 256, 341, 427 and 512 mM in another halophyte, namely Crithmum maritimum for six weeks, induces different responses depending on the species. The coastal population has a better salt tolerance than the steppe population, whose seedlings accumulate more Na+ in their vacuoles (in leaves and roots) with good K+ selectivity. This tolerance is accompanied by the accumulation of osmoprotectors (proline, glycine betaine and soluble sugars) in leaves and roots over time (after one week, two weeks and six weeks under salt stress). The role of antioxidants in the resistance of young seedlings of A.halimus at high concentrations of NaCl is paramount. Indeed, the P2 population accumulates more ascorbic acid with an increase of the enzymatic activity of catalase in the leaves after six weeks under saline treatment. The study of the gene expression of the two genes (Choline monooxygenase (CMO) gene and the Na+/H+ Antiporter gene) revealed differences in leaves and roots expression of the two populations studied after six weeks under salt conditions . The coastal population shows a higher expression than the steppe population. In the halophyte Crithmum maritimum, the application of salinity in a single step causes changes in young seedling response to elevated NaCl concentrations. The successful development of this halophyte in the juvenile stage is mainly due to the accumulation of Na + and osmolytes in leaves and roots over time, and the accumulation of ascorbic acid accompanied by an increase of the catalase activity in leaves after six weeks under saline treatment. Saline stress also induced changes in the expression of the Na+/H + Antiporter gene in the leaves of this halophyte after six weeks under salt stress.