Effet du stress salin (NaCl) sur la croissance et les voies de synthèse des caroténoïdes et des flavonoïdes chez le Solanum nigrum

Citation

Salt stress (NaCl) affects plant growth and branch pathways of carotenoid and flavonoid biosynthesis in Solanum nigrum

Résumé en langage clair

Dans le cadre de la présente étude, nous avons évalué les effets du chlorure de sodium (NaCl) sur la production de caroténoïdes et de flavonoïdes chez la morelle noire (Solanum nigrum L.). Des semis ont été cultivés en phytotron et soumis à des concentrations de NaCl de 0, 50, 100 et 150 mM durant 3 semaines. Les effets négatifs du NaCl sur production de racines et de feuilles, en biomasse sèche, s’accompagnaient d’une restriction considérable du prélèvement des ions K+, Ca2+ et Mg2+ et d’une hausse des concentrations de l’ion Na+, dont les effets étaient les plus prononcés dans le cas des plantes exposées à la concentration de NaCl la plus élevée. De plus, le stress salin a entraîné un stress oxydatif, comme l’indiquaient les concentrations accrues de substances réactives à l’acide thiobarbiturique et le rapport relatif de fuite d’ions. L’expression de certains gènes liés aux caroténoïdes (phytoène synthase 2 et ?-lycopène cyclase) et aux flavonoïdes (phénylalanine ammonia-lyase, chalcone synthase et flavonol synthase) était induite par le NaCl, ce qui a mené à une production accrue de ?-carotène, de lutéine et de quercétine 3-?-d-glucoside. Dans le cas de la concentration de NaCl la plus élevée (150 mM NaCl), la quercétine 3-?-d-glucoside était synthétisée au détriment du ?-carotène et de la lutéine, et le traitement de stress salin avait une forte incidence sur l’activité antioxydante dans les feuilles par rapport au traitement témoin. Nos données donnent à penser que les propriétés antioxydantes potentielles des caroténoïdes et des flavonoïdes ainsi que les principaux gènes associés à ces composés pourraient jouer un rôle dans la restriction des dommages oxydatifs provoqués par le NaCl.

Résumé

Dans le cadre de la présente étude, nous avons évalué les effets du chlorure de sodium (NaCl) sur la production de caroténoïdes et de flavonoïdes chez la morelle noire (Solanum nigrum L.). Des semis ont été cultivés en phytotron et soumis à des concentrations de NaCl de 0, 50, 100 et 150 mM durant 3 semaines. Les effets négatifs du NaCl sur production de racines et de feuilles, en biomasse sèche, s’accompagnaient d’une restriction considérable du prélèvement des ions K+, Ca2+ et Mg2+ et d’une hausse des concentrations de l’ion Na+, dont les effets étaient les plus prononcés dans le cas des plantes exposées à la concentration de NaCl la plus élevée. De plus, le stress salin a entraîné un stress oxydatif, comme l’indiquaient les concentrations accrues de substances réactives à l’acide thiobarbiturique et le rapport relatif de fuite d’ions. L’expression de certains gènes liés aux caroténoïdes (phytoène synthase 2 et ?-lycopène cyclase) et aux flavonoïdes (phénylalanine ammonia-lyase, chalcone synthase et flavonol synthase) était induite par le NaCl, ce qui a mené à une production accrue de ?-carotène, de lutéine et de quercétine 3-?-d-glucoside. Dans le cas de la concentration de NaCl la plus élevée (150 mM NaCl), la quercétine 3-?-d-glucoside était synthétisée au détriment du ?-carotène et de la lutéine, et le traitement de stress salin avait une forte incidence sur l’activité antioxydante dans les feuilles par rapport au traitement témoin. Nos données donnent à penser que les propriétés antioxydantes potentielles des caroténoïdes et des flavonoïdes ainsi que les principaux gènes associés à ces composés pourraient jouer un rôle dans la restriction des dommages oxydatifs provoqués par le NaCl.