Étude du métabolisme des lipides membranaires et des gènes associés chez Vigna unguiculata (L.) Walp sous contraintes abiotiques combinées (sécheresse/ozone)

Les changements climatiques globaux sont responsables de l'augmentation de la frequence des episodes de secheresse et de fortes concentrations d'ozone tropospherique, qui peuvent se produire simultanement pour reduire la croissance des plantes en limitant la production agricole et affectant la fourniture de nourriture pour une population mondiale croissante. Ces contraintes environnementales peuvent conduire a la surproduction d'especes reactives de l'oxygene en favorisant le stress oxydatif et provoquant un desequilibre metabolique. Les membranes cellulaires sont les premieres cibles des dommages induits par le stress et la preservation de l'integrite cellulaire par le remodelage des lipides membranaires est essentielle pour la survie des plantes dans des conditions defavorables. L'objectif de cette etude etait d'etudier les effets de la secheresse, de l'ozone et des contraintes combinees chez deux cultivars de haricot niebe dotes de differents degres de tolerance a la secheresse: EPACE-1 et IT83-D par des reponses physiologiques et par une etude portee sur la teneur et la composition des lipides de membrane, ainsi que dans l'expression de genes lies a la biosynthese et la degradation des ces lipides. La secheresse et l'ozone (120 ppb), seuls ou en combinaison, ont ete appliques aux plantes apres trois semaines de germination pendant deux semaines. Apres 7 et 14 jours de traitements, des parametres physiologiques ont ete determines. Les lipides extraits de feuilles ont ete analyses par chromatographie en phase gazeuse/spectrometrie de masse. L'accumulation de transcrits (VuMGD1, VuMGD2, VuDGD1, VuDGD2, VuCLS, VuFAD7, VuFAD8, VuPLD1 et VuPAT1) a ete detecte chez les feuilles par PCR en temps reel. Chez les deux cultivars, la secheresse a limite la croissance et la photosynthese par la fermeture des stomates, ce qui a semble impliquer l'expression genetique de la phospholipase D (VuPLD1). L'ozone a cause des dommages foliaires et de la degradation des galactolipides, principalement chez IT83-D. Chez ce cultivar, les dommages ont implique dans l'augmentation du ratio DGDG:MGDG et de l'expression de VuDGD2. De plus, une diminution partielle de la teneur en phospholipides en reponse a l'ozone a ete associee a une augmentation de l'expression de VuPLD1, ce qui suggere un remplacement des phospholipides par DGDG. Contrairement, le cultivar EPACE-1 en presence d'ozone, en meme temps que la degradation des galactolipides, a montre une augmentation de la teneur en lipides de reserve et en DPG (cardiolipine). La combinaison des contraintes a conduit a des resultats similaires a ceux de la secheresse appliquee separement, chez les deux cultivars, ce qui reflete probablement la forte restriction de l'absorption de l'ozone en raison de la fermeture des stomates induite par la secheresse. En conclusion, les presents resultats mettent en evidence le role important des lipides membranaires dans les ajustements metaboliques qui se produisent pour regler la tolerance des plantes a la secheresse et a l'ozone