Investigating the drought-stress response of hybrid poplar genotypes by metabolite profiling

Le stress hydrique, peut-être la forme de stress abiotique la plus commune pour les plantes en milieu naturel, est l’un des principaux facteurs limitant la productivité des végétaux. Nous avons étudié trois génotypes de peupliers hybrides (Populus spp.) en état de déficit hydrique d’après le profil de métabolites non ciblés établi par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse. Le principal objectif de nos analyses était de caractériser le profil des métabolites des peupliers pour évaluer leur résistance relative au stress hydrique et examiner les mécanismes biochimiques à l’origine de cette résistance. L’établissement du profil des métabolites nous a permis d’identifier les principaux métabolites dont la concentration augmentait ou baissait en conditions de stress hydrique. Dans l’ensemble, les acides aminés, la catéchine et le kaempférol, deux composés phénoliques antioxidants, ainsi que le raffinose et le galactinol, deux osmolytes, devenaient plus abondants en conditions de stress hydrique, tandis que les métabolites de la photorespiration, de la régulation de l’oxydoréduction et de la fixation du carbone devenaient moins abondants. Le clone Okanese, spécialement, a eu des réactions particulières à la sécheresse : en effet, par rapport aux autres clones, il s’est révélé posséder un potentiel hydrique foliaire plus élevé, mais sa vitesse de croissance est plus faible. Par ailleurs, l’accumulation d’osmolytes comme le raffinose, le galactinol et la proline est moins importante chez ce clone, mais, dans l’ensemble, la concentration d’antioxydants comme la catéchine et l’acide déshydroascorbique est plus élevée. Nous pensons donc que, chez le clone Okanese, l’ajustement osmotique pour lutter contre la sécheresse n’est pas un mécanisme aussi bien développé que chez les autres clones que nous avons étudiés et que sa résistance hydrique pourrait peut-être s’expliquer par un autre mécanisme faisant intervenir une répartition différentielle des ressources ou une meilleure rétention de l’eau.