Sujet Master 2007 Fonctionnement de la plante dans

Sujet Master 2007 Fonctionnement de la plante dans l’Environnement
Stagiaire : Rolland Gaëlle
Lieu du stage : Université Paris XI, laboratoire ESE et Station Alpine du Lautaret (entre avril et mai, si
les conditions météorologiques le permettent)
Responsable : Peter Streb (MC, HDR)
La fonction ascorbate chez Soldanella alpina pendant le développement des feuilles au cours
de l’année et sous différentes conditions expérimentales.
Contexte :
Les feuilles de S. alpina contiennent une forte concentration en ascorbate par rapport à
d’autres plantes alpines ou plantes de plaine (Streb et al. 1997). Néanmoins, la concentration
en ascorbate varie au cours de l’année dans les feuilles ; la concentration semble plus forte en
été et diminue pendant l’hiver. Les conditions environnementales induisant une synthèse ou
une dégradation de l’ascorbate demeurent inconnues.
L’ascorbate a un rôle de protection cellulaire contre un stress du type oxydatif, en
particulier dans les feuilles quand la lumière absorbée est forte et la température basse.
Néanmoins, jusqu’à maintenant, ce rôle particulier de l’ascorbate (et également du glutathion)
dans la protection des feuilles aux conditions lumière forte et température froide n’était pas
montré chez S. alpina (Streb, non-publie). La concentration en ascorbate chez S. alpina
semble beaucoup plus forte que la concentration nécessaire à la protection contre un stress
froid. De plus, la majorité de l’ascorbate se trouve dans la vacuole, un compartiment cellulaire
qui ne semble pas intervenir dans la protection vis-à-vis du stress oxydatif (Bligny nonpublie).
Par contre, les feuilles de S. alpina tolèrent une très forte concentration en
méthylviologène, un herbicide qui provoque un stress oxydatif dans le chloroplaste (Streb et
al. 1998). On peut imaginer les autres fonctions d’ascorbate dans les feuilles de S. alpina, qui
persistent l’hiver sous la neige. L’année suivante, les mêmes feuilles sont capables d’effectuer
la photosynthèse après la fonte de la neige pendant quelques semaines. Au début de la saison
de végétation, la concentration en ascorbate augmente dans les feuilles vertes « adultes » et
diminue dans les feuilles sénescentes. Ainsi, l’ascorbate permet certainement de conserver les
feuilles vertes durant l’hiver et de les protéger vis-à-vis d’un stress oxydatif (basse
température, forts éclairements) au début de la saison de végétation. L’ascorbate peut être
transféré dans les fleurs qui sont déjà formées sous la neige pour la même raison de
protection. Au printemps, l’ascorbate peut être également nécessaire pour le forte quenching
non photochimique, en gardant le cycle de xanthophylles actif.
On peut ainsi penser que l’accumulation d’ascorbate chez S. alpina se fait dans ce
compartiment vacuole, afin de permettre ces différentes fonctions de protection au moment de
la saison de croissance.
Objectifs du stage :
Le but du stage est d’étudier la fonction ascorbate dans les feuilles de S. alpina, ainsi
que la variation de ce métabolite au cours de l’année et sous plusieurs conditions
expérimentales notamment :
- Le rôle de la lumière pour accumuler et dégrader l’ascorbate sous température
froide et à la température normale.
- L’assimilation du carbone reliée à ces conditions.
- La résistance vis-à-vis du stress oxydatif (induit par méthylviologène) dans
les feuilles avec une concentration en ascorbate modifiée.
Méthodes :
Mesures de la concentration en ascorbate (enzymatique et par HPLC), fluorescence
chlorophyllienne (miniPAM), échange gazeux (LiCOR), transport électronique autour du PSI,
méthodes pour mesurer la destruction cellulaire.
Streb P., Feierabend J., Bligny R. (1997). Resistance to photoinhibition of photosystem II and catalase and
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