Etude des effets des stress salin et hydrique sur des variétés de canne à sucre (Saccharum SP.) différant par leurs niveaux de résistance à la salinité ou à la sécheresse

Abstract

La salinité et la sécheresse constituent des problèmes majeurs pour l’agriculture. Le présent travail porte sur l’étude de l’effet de ces stress sur plusieurs paramètres physiologiques et biochimiques chez trois variété de canne à sucre cultivées dans le Gharb du Maroc : R570, CP59-73 et NCo310. Dans un premier temps, nous avons évalué l’effet du stress salin au stade jeune plante. Pour ce faire, des jeunes plantes ont été cultivées en hydroponique en présence de différentes concentrations de NaCl. Dans un deuxième temps, nous avons étudié l’effet du sel à l’échelle cellulaire. Cette étude a été menée sur des cals des trois variétés, exposés à différentes concentrations de NaCI. Les résultats obtenus ont montré la présence d’une similitude entre la réponse in vivo et in vitro de variété de canne à sucre. Il s’est avéré, que le stress salin provoque des altérations et des perturbations très importantes et très sévères chez toutes les variétés aussi bien au stade plante qu’au stade cal. Le stress salin s’exprime par une réduction de la croissance et de la teneur en eau ainsi que de la teneur en éléments essentiels tels que le K+ et le Ca2+. En contrepartie, nous avons remarqué des augmentations importantes en ions toxiques principalement Na+ et Cl- ainsi que la teneur en proline et en sucres solubles. Ces effets sont d’autant plus importants que l’intensité et la sucrée du stress sont élevées. Toutefois, la présence d’une différence génotypique a permis de mettre en valeur un certain nombre de mécanismes responsables de la résistance de la canne à sucre au stress salin. Ainsi, la variété NCo310 apparaît comme la variété la plus tolérante et la variété R570 comme la plus sensible. Tandis que la variété Cp59-73 adopte un comportement intermédiare. Nous avons également étudié l’effet de NaCi sur l’activité enzymatique à l’échelle cellulaire. Nos résultats ont monté une réduction importante de l’activité catalase et peroxydases solubles. Cette réduction est plus importante chez la variété sensible R570 que chez la variété résistance NCo310. Le stress salin est défini par l’action synergique de deux composantes essentielles ; la composante osmotique et la toxicité ionique. Dans ce travail, nous avons évalué à l’échelle cellulaire, l’effet de chaque composante sur les variables psychologiques et biochimiques chez des variétés de canne à sucre. Nos résultats ont montré la présence d’une différence entre l’effet osmotique et ionique du stress salin. Toutefois, les deux composantes impliquent des voies communes de réponse à la présence du stress telles que l’accumulation de la proline et la réduction de la teneur en K+ et Ca2+. Nous avons aussi évalué l’effet de l’exposition au stress hydrique des cals de variétés : R570, CP59-73 et NCo310 ainsi que leur capacité de récupérer leurs fonctions une fois les conditions de stress sont élevées. Le stress hydrique se traduit chez les cals de canne à sucre par une réduction importante de la croissance et de la teneur en proline chez les cals de canne à sucre par une réduction importante de la croissance et de la teneur en eau ainsi que des teneurs en Ca2+ et K+. Tandis qu’une augmentation de la teneur en proline a été enregistrée. Après culture sur un milieu en absence du stress hydrique, nous avons observé que les cals de canne a sucre récupèrent leur croissance et manifestent des teneurs en eau, en ions et en proline similaires à celles du témoin. A la lumière de ces résultats, il en ressort que la résistance au stress salin et hydrique est étroitement liée au maintien d’un bon statut hydrique ainsi que d’une bonne alimentation en k+ et Ca2+ mais aussi à la restriction de l’entrée des ions Na+ en cas du stress salin. L’accumulation des sucres solubles parait jouer un rôle important dans la résistance au stress salin tandis que l’accumulation de la proline est plutôt un indicateur de sensibilité aux stress salin et hydrique chez les trois variétés à l’échelle cellulaire.