ÉTUDE DU POTENTIEL ÉLICITEUR ET/OU BIOSTIMULANT DES POLYSACCHARIDES MICROALGAUX SUR LA CROISSANCE ET LA DÉFENSE DES PLANTES – « SOLANUM LYCOPERSICUM.L » ; ASPECTS BIOCHIMIQUES, MÉTABOLIQUES ET MOLÉCULAIRES.

Abstract

La protection intégrée/raisonnée des cultures constitue un défi majeur pour l’agriculture. Par ailleurs, les nouvelles approches de productions agricoles doivent concilier l’environnement/l’agriculture/donc veiller à préserver la durabilité des écosystèmes par la réduction des intrants chimiques au niveau des sols. Dans ce contexte, l’utilisation des biostimulants/des bioéliciteurs constitue une alternative biologique innovante/prometteuse. Ces produits sont capables d’induire la croissance d’une plante/de mimer son agression par un pathogène, induisant ainsi une résistance chez la plante. Ces substances permettent donc de promouvoir un état de résistance chez les plantes face aux différents stress biotiques/abiotiques. Plusieurs substances biologiques sont connues comme biostimulants telles que les polysaccharides, les extraits végétaux, les acides fulviques/humiques, les acides aminés, ainsi que les extraits d’algues/de microalgues. Au cours de ce travail, nous avons extrait des polysaccharides (PSs) à partir de microalgues/évalué leur potentiel à induire la croissance/la défense de plants de tomate. Les potentiels biostimulant/Bioéliciteur de ces PSs ont été testés/caractérisés par des approches biochimiques, métabolomiques,/moléculaires. Les résultats obtenus ont montré l’effet biostimulant des PSs sur la croissance de la plante (augmentation du nombre de nœuds, du poids sec des pousses/de la longueur des pousses), ainsi que l’amélioration du contenu en caroténoïdes, en chlorophylles/en protéines. Il a été aussi montré une amélioration de l’activité de la Nitrate réductase (NR)/de la NAD-Glutamate Déshydrogenase (NAD-GDH). Par ailleurs, nos études ont montré que ces polysaccharides induisent des voies biochimiques, transcriptomiques/métabolomiques en relation avec les voies de la défense des plantes. Nous avons noté l’induction de protéines PRs dépendantes de la pathogenèse (1,3-bêta-glucanase, chitinase, PAL/POX), des protéines totales, des polyphénols/du H2O2. L’analyse métabolomique par GC-MS a montré un changement dans le profil des lipides, des stérols/des alcanes. Aussi, nous avons obtenu une induction de la synthèse des acides gras (C16:3, C18:2/C18:3, C18:0/acide azélaïque), des alcanes, des alcènes/du phytostérol. L’analyse par Metaboanalyst 0.5 a montré une induction des voies du métabolisme de l'acide linoléique (LAM), de la biosynthèse des acides gras insaturés (BUFA), de la biosynthèse des acides gras (FAB), de la biosynthèse de la cutine, de la subérine/de la cire (CSWB), de la biosynthèse des brassinostéroïdes (BrB), de l’élongation des acides gras (FAE), de la dégradation des acides gras/du métabolisme de l'acide alpha-linolénique (aLAM). L’approche transcriptomique via qRT-PCR a montré que les gènes, MAPK (1-7), PR (PR1, PR2, PR3, PR9)/PI I ont été induits. Enfin, l’analyse par HPLC-MS a montré une accumulation très significative des phytohormones tZ/GA4. D'autre part, il a été noté une réduction hautement significative de la synthèse d’IAA/de DHZ/une réduction modérément significative de GA1/de SA. Aucun effet significatif n’a été relevé quant à la synthèse de JA, ABA/iP. L’analyse par l’ACP/heatmap a révélé que les souches qui ont induits positivement divers paramètres dépendants de la croissance/la défense des plantes, sont D. salina, Porphortdium sp/P. tricurnutum. A l’issus de ces résultats, on peut constater que les polysaccharides microalgaux ouvrent de nouvelles perspectives pour le développement de produits Biostimulants/bioeliciteurs d’origine naturelle pour la stimulation de la croissance/l’induction de la défense des plantes.