L'etude des effets combinés des phytohormones et du sel sur des plantes de tomate (Solanum lycopersicum L.) inoculées ou non par des mycorhizes á arbuscules (AMF)

Abstract

L'industrie agricole est fréquemment affectée par différentes contraintes abiotiques limitant la productivité des plantes. La tomate (Solanum lycopersicum L.) est l'une des plus importantes cultures vivrières dans le monde entier, souvent cultivées dans les régions où les conditions sont défavorables comme les sols salins (à savoir le bassin méditerranéen). Pour diminuer l'effet négatif de la salinité et améliorer la performance de la croissance, certaines stratégies ont été utilisées, telles que l'application exogène de régulateurs de croissance des plantes (par exemple : l'acide gibbérellique, AG3) ou l'inoculation par des mycorhizes à arbuscules (AMF). Cette thèse de doctorat vise à fournir des nouvelles connaissances sur l'effet interactif de l'application exogène de l’AG3 et l'inoculation avec l'AMF sur la croissance des plantes de tomate. Cette thèse a été menée pour étudier l'effet de l'interaction entre l'application foliaire d'AG3 et l'inoculation avec l'AMF sur la croissance de la tomate cultivée (Solanum lycopersicum L.) en présence de NaCl. Nous nous sommes concentrés sur l'étude de la modification de l'équilibre hormonal comme facteur clé pour la régulation de l'interaction entre l’AG3 et l’AMF. De plus, nous avons étudié le rôle de l'éthylène dans l'interaction entre l'application foliaire de l’AG3 et l'inoculation avec des champignons mycorhiziens à arbuscules chez des plantes de tomate traitées par le sel. Dans cette thèse, nous avonségalement essayé de faire avancer la compréhension actuelle sur l'effet de l'interaction entre l'application foliaire de l’AG3 et l'inoculation avec l'AMF sur la croissance, les paramètres photosynthétiques et l'équilibre hormonal à une concentration élevée du sel. Trois génotypes de tomate (Solanum Esculentum Mill): Micro-Tom, (MT), Never ripe (Nr) avec une faible sensibilité à l'éthylène et Epinastic surproducteur d’éthylène (Epi), plus deux variétés de tomate (Solanum lycopersicum L. cv Rio Grande) et (Solanum lycopersicum L. cv. TT-115) ont été utilisés dans toutes les expériences faites dans cette thèse. A partir des résultats obtenus en utilisant le cultivar hybride de tomate cv TT-115, il a été démontré que l'amélioration de la croissance observée chez les plantes de tomate inoculées par l’AMF en conditions de salinité était principalement associée à des facteurs ioniques alors que l'effet allégeant de l'application d’AG3 et son interaction avec l’AMF semblent être due à des changements dans l'équilibre hormonal. Cela suggère qu'il existe un effet positif interactif entre l'AG et l'AMF qui a atténué l'altération de la croissance en conditions de salinité en modifiantl'équilibre hormonal de la plante. Nous avons également examiné l'effet de l'interaction entre l'application foliaire de l’AG3 et l'inoculation avec l'AMF sur la croissance, les paramètres photosynthétiques et l'équilibre hormonal à niveau élevé du sel, et comment ces changements peuvent affecter la tolérance de la plante de tomate (Solanum lycopersicum L. cv Rio Grande) au sel. Enfin, nous avons étudié le rôle de l'éthylène dans l'interaction entre l'application foliaire de l’AG3 et l'inoculation avec des champignons mycorhiziens à arbuscules chez des plantes de tomate cultivées en présence du sel. Nous avons montré que la pulvérisation avec l'AG3 a amélioré la production de la biomasse fraîche chez les trois génotypes (MT, Nr et Epi), tandis que la colonisation avec l'AMF a augmenté cette biomasse chez le mutant ET-surproductif (Epi) en conditions de salinité. On a constaté aussi que l'application foliaire de l’AG3 a augmenté les teneurs endogènes en gibbérellines chez les trois génotypes, a diminué les teneurs en cytokinines chez les trois génotypes étudiés à l'exception des AM-plantes ET-sensible Epi. Alors que l'inoculation avec l’AMF a provoqué une augmentation de gibbérellines uniquement chez les plantes ET-surproductif (Epi) et les plantes MT. Cela suggère qu'il y a un rôle important de l'éthylène dans amélioration de la croissance en conditions de salinité.La industria agrícola se ve frecuentemente afectada por diversos estresess abióticos que limitan la productividad de las plantas. El tomate (Solanum lycopersicum L.) es uno de los cultivos alimentarios más importantes del mundo, frecuentemente cultivado en regiones con condiciones adversas como suelos salinos (por ejemplo, la cuenca mediterránea). Para disminuir el efecto negativo de la salinidad y mejorar el rendimiento del crecimiento, se han utilizado algunas estrategias, tales como la aplicación exógena de reguladores del crecimiento de las plantas (como el ácido giberélico, GA3) o inoculación de hongos micorrízicos arbusculares (AMF). Esta tesis doctoral tiene como objetivo proporcionar nuevos conocimientos sobre la interacción de la aplicación exógena de GA3 y la inoculación de AMF en el crecimiento de plantas de tomate bajo condiciones de salinidad (Solanum lycopersicum L.). Se ha enfocado en el estudio de la modificación del equilibrio hormonal como factor clave para la regulación de la interacción entre GA3 y AMF. También se ha estudiado el papel del etileno en la interacción entre la aplicación foliar de GA3 y la inoculación de hongos micorrízicos arbusculares en plantas de tomate salinizadas. Se ha tratado también de avanzar en la comprensión de la interacción entre la aplicación foliar de GA3 y la inoculación de AMF sobre el crecimiento, los parámetros fotosintéticos y el equilibrio hormonal bajoalto nivel de salinidad. Tres genotipos de tomate (Solanum esculentum Mill cv. Micro-Tom, MT) y los mutantes de tomate never ripe (Nr) con baja sensibilidad al etileno y el sobreproductor de etileno epinastic (Epi), más dos variedades de tomate (Solanum lycopersicum L. cv Rio Grande) y (Solanum lycopersicum L. cv. TT-115) para todos los experimentos desarrollados en esta tesis. A partir de los resultados obtenidos con el cultivo híbrido de tomate TT-115, se determinó que la mejora del crecimiento en plantas de tomate inoculadas con AMF en condiciones de salinidad estaba asociada principalmente a factores iónicos mientras que el efecto mitigador de la aplicación de GA3 y su interacción con AMF parecen debido a cambios en el equilibrio hormonal. Esto sugiere que existe un efecto positivo interactivo entre GAs y AMF que alivia el deterioro del crecimiento bajo condiciones de salinidad modificando el equilibrio hormonal de la planta. También se ha estudiado el efecto de la interacción entre la aplicación foliar de GA3 y la inoculación de AMF en el crecimiento, los parámetros fotosintéticos y elequilibrio hormonal a alto nivel de salinidad, y cómo estos cambios pueden afectar la adaptación a la salinidad. Finalmente, se ha abordado el papel del etileno en la interacción entre la aplicación foliar de GA3 y la inoculación de hongos micorrízicos arbusculares en plantas de tomate salinizadas. Se ha comprobado que la fumigación con GA3 mejora la producción de biomasa de los tres genotipos (MT, Nr y Epi), mientras que la colonización de AMF aumentó el crecimiento del mutante sobreproductor de etileno (Epi) en condiciones de salinidad. Se encontró que la aplicación foliar de GA3 aumentaba la concentración endógena de giberelinas en los tres genotipos, disminuyó la citoquinina bioactiva trans-zeatina y las citoquininas totales en los tres genotipos evaluados excepto para las plantas sensibles a etileno Epi micorrizadas. La inoculación con AMF provocó un aumento de la giberelina sólo en MT y mutantes sensibles a etileno Epi. Esto sugiere que hay un papel importante del etileno en el deterioro del crecimiento bajo condiciones de salinidad.