L’étude des réponses physiologiques au sel chez les halophytes et en particulier Cakile maritima (voir la page sur les Halophytes), nous a conduit à engager une étude plus globale sur plante entière : l’adaptation métabolique.

Les phénotypes observés chez les plantes après un traitement salin, qu’elles soient résistantes ou non au sel, reflète leur métabolisme (figure 1). Cependant, les ajustements métaboliques sont parfois plus subtils et complexes qu’une simple corrélation.

 Pour cela nous avons réalisé une étude du métabolome des feuilles de plants de C. maritima traités par différentes concentrations de NaCl (0, 100 et 400mM) pendant 10 jours et 20 jours. Cette analyse a permis d’obtenir une image globale du métabolisme de C. maritima dans des conditions contrôlées. Elle a été faite sur les parties photosynthétiques, reflétant ainsi au mieux la physiologie de la plante dans sa stratégie de production de biomasse.

Les résultats de cette étude nous ont montrés que le métabolisme de C. maritima tout comme la croissance et les paramètres photosynthétiques sont peu impactés par un traitement salin modéré (100mM NaCl pendant 10 jours), en accord avec l’halophilie facultative reconnue pour cette plante (figure 2) . Cependant pour ce même traitement au bout de 20 jours, le métabolisme semble se réorienter. Cette tendance a pu être clairement mise en évidence lors du traitement plus intense au NaCl (400mM NaCl dès 10 jours), induisant, lui, une altération de l’activité photosynthétique et de la croissance. C. maritima régule positivement l’abondance des acides aminés quand les sucres sont réduits, montrant ainsi une carence énergétique. Ceci reflète également un passage de la photosynthèse vers la photorespiration. Grâce à cette analyse, des variations métaboliques expliquant les phénotypes observés ont pu être mises en évidence.

Bibliographie

Arbelet-Bonnin, D., Blasselle, C., Rose Palm, E., Redwan, M., Ponnaiah, M., Laurenti, P., Meimoun, P., Gilard, F., Gakière, B., Mancuso, S., El-Maarouf-Bouteau, H., Bouteau, F., 2020. Metabolism regulation during salt exposure in the halophyte Cakile maritima, Environmental and Experimental Botany. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2020.104075

Bonnin, D., 2019. Régulations cellulaires et métaboliques de l’halophyte Cakile maritima en réponse au sel. Université de Paris.