Cours 9 - Stress abiotiques Flashcards
Stress biotique vs abiotique
- Biotique = Stress induit par des dommages causés à un organisme vivant par un autre organisme vivant
- Abiotique = Stress induit par des changements associés à des facteurs non-vivants sur un organisme vivant dans un environnement spécifique
Grands stress abiotiques environnementaux (6)
- Sécheresse
- Inondation
- Froid
- Chaleur
- Sel
- CO2
Adaptation des plantes à l’humidité du sol
- Les plantes ont la capacité de «sentir» le taux d’humidité dans le sol, ce qui a un impact direct sur la croissance racinaire; hydropatternig
- Perception d’un sol humide promouvoit la croissance de racines secondaires grâce à l’auxine
- Perception de l’eau dans l’environnement se fait via les racines, mais ce sont les feuilles qui doivent empêcher la perte d’eau dans la plante
Résistance à la sécheresse
Les plantes réagissent fortement à la perception d’un stress hydrique au niveau du sol en fermant leurs stomates au sein des feuilles afin de conserver l’eau tant limitée.
Acide abscissique (ABA) dans la résistance à la sécheresse
- Capacité des plantes à produire de l’ABA est directement lié à leur chance de survie en cas de sécheresse
- Un petit peptide, CLE25, est produit au sein des racines et transporté vers les feuilles afin d’activer la production d’ABA.
Effets de l’absence d’ABA en cas de sécheresse
En absence d’ABA, la vacuole est gonflée et le transport de K+ est limitée. Le statut de la vacuole impacte directement l’ouverture du pore stomatal.
Effets de la présence d’ABA en cas de sécheresse
En présence d’ABA, la vacuole dégonfle car perd son eau. Le K+ en est responsable (les ions K+ ne sortent pas sous forme seule par les transporteurs d’ions K+. Ceux-ci doivent être hydratés afin de pouvoir sortir par les transporteurs)
Donc;
a) ABA se lie à son récepteur
b) Ions Ca2+ entrent dans les stomates
c) Ions K+ sortent des stomates
d) H2O sort des stomates par osmose du au potentiel membranaire
Sortie massive d’eau = les stomates se ferment
Hypoxie
Réponse face à une disponibilité insuffisante d’oxygène. Cette insuffisance est rapidement perçue par les plantes afin de favoriser leur survie.
Réponse hypoxique déclenchée lorsque les plantes sont submergées
Réponse à un surplus d’eau au niveau racinaire
Lorsque les racines sont gorgées d’Eau, le transport de l’eau diminue, car les stomates se ferment. Il y a donc perte d’assimilation du CO2 (moins de photosynthèse car stomates fermés)
Statut racinaire = anaérobique
Réponse à une submersion quasi complète
Augmentation de la croissance afin de favoriser ;a survie, ou quiescence (arrêt de croissance) si la submersion est complète.
- Éthylène séquestré dans les feuilles. Arrête la croissance complètement
- Statut racinaire et foliaire = anaérobique
Impact de submersion sur croissance végétale
Dans une réponse classique d’hypoxie sous submersion complète, il y a un arrêt total de la croissance végétale (afin d’essayer de garder les tissus qu’on a déjà en vie)
Stratégie de résistance à la submersion
Gène Sub1A a un rôle important dans l’arrêt de croissance. Il fige les plantes dans le temps et inhibe l’élongation. Garde l’énergie pour conserver les tissus. Bloque dès le début de la submersion.
Réponses physiologiques amenant à la tolérance au froid
- Production importante de sucres solubles afin de «gélifier» le cytoplasme végétal
- Production de protéines ayant des fonctions cryoprotectrices (empêche la formation de cristaux de glace dans les cellules)
- Fermeture des stromates (afin d’éviter la propagation de cristaux de glace à l’intérieur des tissus. Médié par la production d’ABA)
- Modifications apportées aux membranes phospholipides afin de les rigidifier et les rendre plus tolérantes au froid
Tolérance des plantes à la chaleur
Tout dépendant de leur niveau d’adaptation, certaines plantes peuvent tolérer des chaleurs importantes alors que d’autres mourront tout simplement.
Conséquence de la chaleur sur les plantes
Chaleur affecte directement la structure des protéines en les «dépliant».
Mécanisme de tolérance des plantes contre la chaleur
Les plantes adaptées répondent en produisant des protéines chaperonnes qui protégeront les structures tridimensionnelles des protéines.
ABA dans la résistance à la chaleur
Une température trop élevée force la sortie d’eau via les stomates. Les plantes ferment leurs stomates en condition de température élevée afin d’éviter un surplus d’évaporation
ABA ferme les stomates
Stress salin
stress environnemental majeur qui affecte la croissance et le développement des plantes.
- Augmente la pression osmotique intracellulaire et peut provoquer l’accumulation de sodium à des niveaux toxiques
- Présence d’une concentration élevée de sel cause un arrêt de la croissance et peut même entraîner la mort
Relation entre stress hydrique et stress salin
Tous deux sont des stress osmotiques, donc la plante les perçoit similairement
Réponse de la plante à un stress salin
Le sel induit un stress osmotique, qui à son tour induit la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) et la synthèse d’ABA.
Résultat; Fermeture des stomates, réduction de la photosynthèse et de la croissance végétale
Pourquoi le sel est si néfaste?
- Une forte concentration de sel dans la solution du sol diminue son potentiel hydrique
- Intoxication cellulaire généralisée puisque les racines ne peuvent empêcher sa translocation
Adaptation aux stress salins
Certaines plantes sécrétant l’excès de sel par les feuilles
Avantage et désavantage de l’augmentation de CO2 chez les plantes
- Concentration élevée de CO2 peut impacter positivement la croissance de la plante face à des stress abiotiques
- Ouverture stomatale = possibilité d’invasion microbienne
