Cakile maritima, Stress salin, Métabolisme, Hétérophyllie, Halophilie

La salinisation des sols est une problématique croissante de nos jours. Elle se produit le plus souvent dans des régions arides et semi-arides du fait de mauvaises pratiques de l'irrigation. Cette salinisation entraine une réduction du rendement de 30 % voire rend les terres incultivables. En 2014, la perte financière due à la salinisation a été estimée à 27,3 milliards de dollars. Les travaux de cette thèse s'intéressent à une plante résistante au sel : Cakile maritima. Il s'agit une halophyte facultative, c'est-à-dire qu'elle est capable de réaliser son cycle de vie dans des sols comprenant de 0 à 500 mM NaCl. Ces travaux ont porté sur les mécanismes de gestion du sel au niveau cellulaire ; nous avons ainsi mis en évidence chez cette plante le fonctionnement du système Salt Overly Sensitiv (SOS) déjà décrit chez la plante modèle Arabidopsis thaliana. Son déclenchement semble lié à une production d'oxygène singulet entrainant un influx de calcium qui va ensuite activer le système SOS menant à l'exclusion du Na+ de la cellule via l'antiport Na+/H+ SOS1. Ce mécanisme d'exclusion du sel participe à l'adaptation au sel menant à la survie, et fait le pendant avec la voie conduisant à une mort cellulaire programmée que nous avons précédemment décrite chez C. maritima. Dans un second temps, nous nous sommes intéressé au métabolisme de C. maritima en réponse à une exposition au sel modérée (100mM NaCl) ou forte (400mM NaCl). Nous avons pu mettre en évidence qu'une exposition au sel modérée entraine peu de changements du métabolisme chez C. maritima même si celui-ci commence à s'amorcer au bout de 20 jours de traitement. En revanche, un traitement salin fort entraine dès 10 jours de forts changement métaboliques. Ainsi, nous avons observé une diminution des sucres et des acides organiques quand les acides aminés sont accumulés. Ces résultats nous ont permis de détecter les voies métaboliques les plus touchées par un traitement salin fort. Le cycle de Krebs et le métabolisme du galactose sont impactés négativement quand la synthèse des acides aminés et la photorespiration sont impactés positivement. Enfin, ce travail de thèse a également été l'occasion de s'intéresser à la potentielle implication de l'hétérophyllie de développement de C. maritima dans sa résistance au sel. Les résultats nous ont montré une accumulation différentielle du Na+ dans les feuilles en fonction du niveau foliaire ainsi qu'une mort cellulaire également différentielle. L'ensemble de ce travail sur l'halophyte C. maritima montre à la fois l'universalité d'une partie des mécanismes de gestion du sel chez les plantes mais également les spécificités de réponses qui souligne la capacité d'adaptation des halophytes.