Etude des mécanismes agrophysiologiques, morphologiques et moléculaires impliqués dans la tolérance au stress hydrique chez quelques populations locales d’arachide (Arachis hypogaea L.)

Abstract

Le déficit hydrique affecte considérablement la croissance des plantes : c’est, sans doute (avec la température), l’un des facteurs majeurs qui limite la production végétale en conditions naturelles. En dépit du niveau de résistance assez important développé par l’arachide (Arachis hypogaea L.), sa production dans les écosystèmes secs est affectée par des périodes de déficit hydrique survenant au cours du cycle de croissance. L'objectif de cette thése est de mettre en évidence, les réponses au déficit hydrique faible, modéré puis sévère de dix populations d’arachides d’origine locale inoculées par un isolat rhizobien, en vue d'identifier des critères pour la sélection au sein de ces populations locales qui proviennent de différentes conditions pédoclimatiques représentatives du territoire algérien, celles les mieux adaptées à la sécheresse. Les mécanismes étudiés ont porté principalement sur les aspects agro-physiologiques (hauteur de la tige, surface foliaire, nombre de ramifications ou branches, nombre de feuilles, poids frais et sec des feuilles, teneur totale de la chlorophylle (Chl)), aspects morphologiques et topologiques profonds des racines (la longueur, le diamètre, et la surface des racines), aspects morphologiques et topologiques des nodules ( le diamètre, le nombre, la forme, le poids frais et sec des nodules), aspects hydriques de la plante (la teneur relative en eau (TRE), potentiel hydrique foliaire (PHF), résistance stomatique (RES),température du couvert végétal (TCV), la quantité en dioxyde de carbone (CO2) et la vapeur d'eau des taux de change,la concentration en CO2 ambiant et la densité des flux photosynthétiques,la conductance foliaire et le potentiel hydrique de la feuille au point de perte de turgescence (Ψtlp) et le potentiel osmotique à la pleine turgescence par des courbes pression-volume, aspects biochimiques (les niveaux et les activités de métabolites antioxydants, y compris l’acide ascorbique, le glutathion réduit (GSH) ainsi que des enzymes antioxydantes, tel que la superoxide dismutase (SOD) ont étaient mesurés, aspects moléculaires ( pour l’enzyme antioxydante, à savoir la superoxide dismutase SOD, les effets des traitements sur l'abondance des transcrits d'ARNm ont étaient également évalués, des isolements ont étaient réalisés selon les techniques d’amplification et de séquençage des séquences nucléotidiques spécifiques classiques et cela par des analyse moléculaires et des protocoles standardisés. Les principaux résultats obtenus montrent que les deux populations Berrihane et Tonga, montrent une tolérance au stress hydrique, contrairement aux populations Oum Tboul, Boumalek et El Frin qui se sont avérées sensibles aux conditions de déficit hydrique. En raison des différentes provenances de ces populations d’arachide étudiéess, il y a une ample variabilité au sein de la collection pour cela elle peut être considérée comme un inventaire utile des stratégies et des mécanismes agro-physiologiques, morphologiques et moléculaires déployés pour la tolérance au stress hydrique. De plus, la variabilité génétique du matériel végétal vis-à-vis du stress hydrique ne semble pas liée à l’origine géographique des populations d’arachides, mais plutôt à leur phénologie et à leur morphologie. Cette étude pourrait servir à la définition de critères pertinents de résistance à la sécheresse utilisables en sélection variétale. Ce travail a permis de constituer la première collection d’arachide (Arachis hypogaea L.) dédiée à l’étude de l’adaptation des plantes aux conditions environnementales stressantes.