Caracterisation Moleculaire Et Biochimique En Condition De Stress Salin De Medicago Truncatula Gaertner

Résumé: La salinité des sols est l'un des facteurs limitant la production végétale. L’introduction et l’amélioration des légumineuses comme le genre Medicago, s’avère très important dans l’amélioration de la productivité pour la fertilisation naturelle des sols. Avant d’entamer la partie expérimentale de la thèse, nous avons effectué une recherche bibliographique qui décrit l’approche biologique de l’adaptation à la salinité de Medicago truncatula Gaertn., du point de vue génétique et physiologique. Dans cette étude, nous avons évalué la variabilité de quatre génotypes appartenant à la plante modèle M. truncatula sous quatre concentrations de stress salin ( 0 , 68 , 102 et 137 mM ) de NaCl. Afin d'évaluer le degré de sensibilité de la radicule, on a mesuré la longueur de la radicule par rapport à longueur de la tige. Les résultats ont montré que les génotypes Tru 131 et Tru 673, sont plus tolérants au stress salin que les génotypes jugés sensibles Tru 26 et Jemalong qui ont un ratio élevé et avec une faible teneur en protéines de réserves. Nous avons conclu que le génotype tolérant Tru 131 au stress salin, riche en protéines et avec un poids élevé de graines peut être cultivé dans les zones salines et semi-arides en Algérie et la Méditerranée afin d’améliorer la productivité de ces légumineuses. Bien que le génotype Tru 673 avait une vigueur très faible des graines, il semble tolérant (un ratio faible) alors qu’il provient de «graines âgées ». Ces données supplémentaires ont montré l'influence de la qualité des graines sur la vigueur des semences et la croissance des racines car les graines contiennent toutes les ressources génétiques de la plante. Les protéines de réserves de ces quatre génotypes ont été séparées par électrophorèse en SDS-PAGE afin d’identifier les bandes protéiques comme marqueurs de tolérance au stress salin. Au total, 20 bandes protéiques de poids moléculaire allant de 10 à >80 kD ont été enregistré. Parmi ces génotypes, le génotype tolérant Tru 131 représente un maximum de bandes protéiques. Le regroupement (clustering) par UPGMA a révélé une variabilité entre les génotypes étudiés et sont assemblés en trois groupes. La variabilité des profils protéiques suggèrent que les génotypes sélectionnés peuvent être une source d’amélioration des cultures au travers des programmes d’hybridation. L’analyse de l’aptitude germinatif durant la croissance des jeunes plants chez les deux génotypes contrastés appartenant à l’espèce modèle M. truncatula, a montré un taux de germination et un indice de tolérance élevé chez Tru 131 par rapport à Jemalong. L’analyse des protéines solubles, a présenté une synthèse élevée en protéines solubles durant l’application du stress salin chez le génotype tolérant Tru 131 par rapport à Jemalong. L’étude et l’analyse de la partie racinaire a été étudiée chez ces deux génotypes. Elle a montré que le génotype tolérant T131 exprime une meilleure croissance racinaire par rapport à celui de Jemalong et une activité gayacol peroxydase élevée, cet enzyme a un rôle protecteur contre les molécules (ROS) accumulées lors d’un stress oxydatif. Enfin, l’analyse des antioxydants dans le cas d’une salinité élevée montre une augmentation des quantités d’Ascorbate (ASC-DHA) et de Glutathion (GSH-GSSH) chez le génotype tolérant T131. Au niveau moléculaire et afin de positionner 9 nouvelles accessions appartenant à l’espèce modèle Medicago truncatula par rapport aux deux génotypes contrastés au stress salin (Tru 131 et Jemalong), une analyse moléculaire en utilisant quatre marqueurs EST-SSR a été effectuée. Les résultats ont montré une diversité génétique modérée chez les différentes accessions de Medicago truncatula, étudiées. Ce travail nécessite une caractérisation agronomique vis-à-vis du stress salin afin de trouver des relations entre les marqueurs EST-SSR et le phénotype pour la tolérance au stress salin.

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