| Titre : | Modifications Physiologiques, Biochimiques et cytogénétiques observées chez l’orge soumises à un stress salin et métallique (Cd, pb) |
| Auteurs : | Hammou bakhta, Auteur ; Hachem Kadda, Directeur de thèse |
| Type de document : | texte imprimé |
| Editeur : | [S.l.] : [S.l.] : Dr. Moulay Tahar Université Saida, Faculté des Sciences Naturelles et de la Vie, 2024/2025 |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Catégories : | |
| Mots-clés: | Stress salin ; Stress métallique ; Orge ; Sucre soluble ; protéine ; Bioaccumulation |
| Résumé : |
Après avoir été longtemps dépendante des pesticides, l’agriculture mondiale est
aujourd’hui frappée par un courant qui favorise des pratiques plus durables et plus respectueuses de l’environnement. Pour répondre à ces nouvelles exigences, les agriculteurs doivent se tourner vers l’exploitation et la rentabilisation des ressources naturelles par le biais de pratiques agricoles combinant la performance et la protection des cultures à un moindre coût écologique. Dans ce contexte, le développement de molécules biologiques capables de stimuler les défenses naturelles des végétaux et la dépollution des sols est une stratégie qui attire de plus en plus l’attention. Notre objectif de recherche est de tester la relation entre le stress salin et métallique sur le comportement des plantes. Pour illustrer ce travail plusieurs paramètres seront testés : 1- Paramètres physiologiques : pourcentage de germination, de croissance…etc. 2- Paramètres biochimiques : dosage de chlorophylle, de sucre soluble…..etc 3- Paramètre chimique : dosage des métaux lourd (Cd et Pb) 4- Paramètres cytogénétiques : les anomalies chromosomiques. Après 15jour de germination, le taux de germination de l’espèce Raihane n’a pas affecté par la salinité et les métaux lourd(79,80et 89%), la combinaison de sel avec le Cd et le Pb a faible d’ose a augmenté ce taux (90 et 99%) par rapport au témoin. Les effets de toxicité ont été plus marqués sur les paramètres biochimiques. Toutefois, les ETM testés ont augmenté le taux de chlorophylle a, b et total, alors que la combinaison Cd/NaCl et Pb/NaCl améliorent ce même taux. En outre ils ont réduit légèrement la teneur relative en sucre et protéine totales. L’étude cytogénétique a démontrée une diminution de l’indice mitotique au cours du traitement quelque soit la dose de métal ou Nacl utilisée. Cette diminution est hautement significative (p avec la révélation plusieurs aberrations chromosomiques. Parmi ces aberrations chromosomiques, nos avons : Des métaphases et anaphases anormales. Des cellules comportant des chromosomes dont la structure est altérée (clastogénicité). Dans ce cas, on a pu détecter la présence des chromosomes adhérents ("stickiness") et des chromosomes retardataires. Nous avons détecté aussi la présence de cellules à deux micronoyaux et a des vides nucléaire. Notre étude montre que l’accumulation de Cd et du Pb dans les feuilles et les racines de la variété Raihane augmente en fonction de la présence de NaCl dans le milieu. Lors de cet essai, Raihane a accumulé dans les parties racinaires plus de Pb (BCF = 2,58) que de Cd (BCF viiRésumé = 0,04). L’ensemble de ces résultats ont permis de suggérer que la variété Raihane est plus recommandée pour les zones contaminées par les ETM. |
| Note de contenu : |
PARTIE I. INTRODUCTION ...................................................................................... xvii
PARTIE II. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE ............................................................. 2 II.1 Présentation de l’espèce étudier : l’orge ................................................................ 5 II.1.1 Origine et classification de la plante ............................................................... 5 II.1.2 Cycle de vie de l’Orge ..................................................................................... 6 II.1.3 Description et Aspects génétique .................................................................... 7 II.1.4 Importance d’utilisation d’orge comme modèle expérimentale en biologie ............................................................................................................................... 7 II.1.5 L’orge en Algérie ............................................................................................ 8 II.1.5.1 Production de l’orge en Algérie : ............................................................. 8 II.1.5.2 Principales variétés d’orge cultivées en Algérie ...................................... 9 II.1.6 Composition biochimique et valeurs nutritives de l’orge ............................. 10 II.2 Influence du stress abiotique sur le développement des plantes .......................... 12 II.2.1 Qu’est qu’un stress ? ..................................................................................... 12 II.2.2 Perception du stress et signalisation cellulaire .............................................. 13 II.2.3 Stress salin ..................................................................................................... 15 II.2.3.1 Définition du stress salin ....................................................................... 15 II.2.3.2 Toxicité de l’ion Na+ dans les cellules végétales .................................. 16 II.2.3.3 Mécanismes et stratégies cellulaires de tolérance à la salinité (NaCl) chez les plantes ................................................................................................. 17 II.2.3.3.1 Exclusion d’ions .............................................................................. 17 II.2.3.3.2 Séquestration vacuolaire ................................................................. 18 II.2.3.3.3 L’ajustement osmotique .................................................................. 19 II.2.3.3.4 Les antioxydants .............................................................................. 20 II.2.4 Les éléments traces métalliques ( EMT) ....................................................... 20 II.2.4.1 Définition ............................................................................................... 20 xiiiTable des matières II.2.4.2 Origine des ETMs .................................................................................. 21 II.2.4.3 Notion de phytodisponibilité des EMTs................................................. 21 II.2.4.4 Répartition et devenir des métaux lourds dans l’environnement ........... 23 II.2.4.5 Répartition des métaux lourds dans les sols ........................................... 24 II.2.4.6 Facteurs modifiant la mobilité des éléments métalliques....................... 24 II.2.4.7 La toxicité des EMTs ............................................................................. 26 II.2.4.7.1 Effets d’ETM sur la santé................................................................ 26 II.2.4.7.2 Effet d’ETM sur les végétaux ......................................................... 26 II.2.4.8 Le transport et l’accumulation des ions métalliques dans la plante ............................................................................................................................ 28 II.2.4.9 Accumulation dans les différents organes des plantes ........................... 29 II.2.4.10 Les réactions de défense des plantes contre les EMTs ......................... 29 II.2.4.11 Le cadmium (Cd) ................................................................................. 34 II.2.4.12 Le plomb (Pb)....................................................................................... 35 II.2.5 Cytogénétique et génotoxicité ....................................................................... 37 II.2.5.1 VDéfinition............................................................................................. 37 II.2.5.2 Les lésions géniques ............................................................................... 38 II.2.5.3 Les lésions chromosomiques .................................................................. 38 II.2.5.4 Le test d’aberrations chromosomiques ................................................... 39 II.2.5.4.1 Les délétions terminales ou les pertes de télomères ........................ 40 II.2.5.4.2 Les adhérences de chromosomes ou "stickiness"............................ 40 II.2.5.4.3 Les chromosomes vagabonds isolés ou les anaphases de type « étoile » ........................................................................................................... 41 II.2.5.5 Importance des essais de génotoxicité sur les plantes ............................ 41 II.3 Phytoremédiation ................................................................................................. 41 II.3.1 Généralités sur la phytoremédiation .............................................................. 41 II.3.1.1 la phytoéxtraction ................................................................................... 42 xivTable des matières II.3.1.2 la phytostabilisation................................................................................ 43 PARTIE III. MATERIEL ET METHODES ..................................................................... 5 III.1 Matériel végétal .................................................................................................. 47 III.2 Paramètres mesurés ............................................................................................. 48 III.2.1 Paramètres morphologiques ......................................................................... 48 III.2.1.1 Taux de germination ............................................................................. 48 III.2.1.2 Longueur moyenne des racines et feuilles ............................................ 49 III.2.2 Paramètres biochimiques ............................................................................. 49 III.2.2.1 Détermination des concentrations des pigments photosynthétique .......................................................................................................... 49 III.2.2.2 Détermination des concentrations des sucres solubles totaux............... 49 III.2.2.3 Détermination des concentrations des protéines totaux ........................ 49 III.2.3 Paramètres chimiques .................................................................................. 50 III.2.4 Paramètres Cytogénétiques .......................................................................... 50 III.3 Analyse statistique .............................................................................................. 52 PARTIE IV. RESULTATS ET DISCUSSION .............................................................. 42 IV.1 Effet du Cd, Pb et Nacl sur les paramètres morphologiques .............................. 54 IV.1.1 Taux de germination .................................................................................... 54 IV.1.2 Effet combiné de stress salin et métallique (NaCl, Cd et Plomb) sur l’élongation de la partie racinaire ..................................................................................... 55 IV.1.3 Effet combiné de stress salin et métallique (NaCl, Cd et Plomb) sur l’élongation de la partie aériennes .................................................................................... 58 IV.2 Effet du Cd, Pb et Nacl sur les paramètres biochimiques ................................... 60 IV.2.1 Impact d’un traitement au cadmium et plomb associé à un stress salin sur la synthèse chlorophyllienne chez l’orge ........................................................... 60 IV.2.2 Impact d’un traitement au cadmium et plomb associé à un stress salin sur la synthèse des sucres solubles chez l’orge........................................................ 62 xvTable des matières IV.2.3 Effet du Cd, Pb et Nacl seul et combiné sur la teneur en protéine totale ................................................................................................................................. 63 IV.3 Effet du Cd, Pb et Nacl sur les paramètre chimiques ......................................... 65 IV.3.1 Bioaccumulation du Plomb et du Cd dans les parties racinaires et aériennes ........................................................................................................................... 65 IV.4 Effet de Cd, Pb et Nacl sur les paramètre cytogénétiques .................................. 67 IV.4.1 Effets de Cd, Pb et Nacl sur la variation de l'indice mitotique .................... 67 IV.4.2 Effets de Cd, Pb et Nacl sur l’induction d’aberrations chromosomiques............................................................................................................... 70 PARTIE V. CONCLUSION ET PERSPECTIVES ........................................................ 82 PARTIE VI. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES................................................... 53 |
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