Le mardi 23 juillet 2019 à 10 h dans l’amphithéâtre 7 (second cycle de la Faculté des Sciences et Technologies) Nicolas Dusart-Marquet soutiendra ses travaux de thèse portant sur :

"Réponses du peuplier soumis à une combinaison de contraintes, ozone et sécheresse : dynamique de la conductance stomatique et des capacités antioxydantes foliaires".

Composition du jury 

Résumé

Les modèles climatiques indiquent qu’il est très probable que les végétaux soient de plus en plus exposés à deux facteurs de stress environnementaux : l’ozone troposphérique (O₃) et le déficit hydrique du sol, tous deux pouvant provoquer un stress oxydant pour le végétal. Dans des conditions naturelles, ces deux facteurs peuvent être concomitants ou se succéder. L’impact de l’O₃ et de la sécheresse nécessite donc une attention particulière. Afin de déterminer les réponses de défense mises en place par les arbres, deux génotypes de Populus nigra x deltoides (Carpaccio et Robusta) ont été exposés aux contraintes séparées ou à leur combinaison en conditions contrôlées dans des chambres de culture. Pour explorer les effets des stress et l’interaction entre les deux contraintes, nous avons ciblé les deux premiers niveaux de défense des plantes que sont le contrôle de l’ouverture/fermeture des stomates et les processus de détoxication cellulaire. Nos résultats montrent que Carpaccio et Robusta sont tous deux relativement tolérants à une sécheresse modérée grâce à un contrôle efficient des stomates. Face à l’O₃, cependant, les deux génotypes adoptent des stratégies de réponse différentes : un évitement important pour Carpaccio et une maximisation de l’assimilation au détriment des feuilles pour Robusta. Cela se traduit par une différence de fermeture des stomates. Les deux génotypes ne font alors pas face au même flux d’O₃ entrant dans les feuilles, ce qui impacte la détoxication cellulaire, dans laquelle le glutathion semble jouer un rôle majeur. En lien avec les modifications de capacité antioxydante, l’activité des enzymes du cycle ascorbate-glutathion (MDHAR, DHAR et GR) et/ou l’expression des gènes codant pour ces protéines sont modifiées. En combinaison de stress, le déficit hydrique protège le végétal du stress oxydant induit par l’O₃ en amplifiant la fermeture des stomates. En revanche, la croissance de l’arbre est impactée par l’effet additif des deux contraintes. De plus, l’induction de voies de régulation hormonales différentes par les deux contraintes pourrait modifier le « cross-talk » complexe régulant la réponse au stress combiné.  Enfin, dans le cas d’une succession de stress, l’exposition à l’O₃ avant un épisode de sécheresse impacte faiblement la réponse de l’arbre. Cependant, un ralentissement de la fermeture des stomates induit par l’O₃ est observé malgré l’arrêt de la fumigation. Il est donc nécessaire de prendre en compte le ralentissement et la fermeture des stomates induit par l’O₃ et le déficit hydrique dans les modèles de conductance stomatique utilisés pour calculer l’indicateur du flux d’O₃ entrant, le PODy (Phytotoxic Ozone Dose above a threshold of y nmol O₃ m^-2.s^-1).