Phytoextraction des métaux dans des sols contaminés

PHYMET
Phytoextraction des métaux dans des sols
contaminés: transfert et séquestration du cadmium
et du zinc chez la plante hyperaccumulatrice
Arabidopsis halleri
Contacts:Marie-PierreIsaure,0540175053,[email protected]
IPREMUMR5254,Ins:tutdesSciencesAnaly:quesetdePhysicoChimiepourl'EnvironnementetlesMatériaux,UniversitédePau
etdesPaysdel'Adour&CNRS
Partenaires:
•  Evo-Eco-PaléoUMR8198,UniversitédeLille&CNRS
•  ISTerre UMR 5275, Université Grenoble-Alpes, CNRS, IRD,
IFSTTAR
•  UMRBPMP,UniversitéMontpellierII,INRA,CNRS,SupAgro
CONTEXTEETENJEUX
POINTSFORTS
ŸCapacité extraordinaire des plantes hyperaccumulatrices à
accumulerlesmétauxdanslesfeuilles.
ŸSusciteunfortintérêtdansuncontextederemédia:ondessols
pollués (phytoextrac:on) et de récupéra:on des métaux
(phytomining)ainsiquedanslacompréhensiondel’homéostasie
desmétaux.
ŸMalgré de récentes avancées, les mécanismes de
l’hyperaccumula:on,enpar:culierlestockagedesmétauxdans
lesfeuilles,restentméconnus.
!Arabidopsis halleri est une hyperaccumulatrice de Zn et Cd
modèle,présenteenEuropesurdessitescontaminés(M)etnon
contaminés (NM) avec des capacités de tolérance et
d’accumula:on contrastées. Elle offre donc une bonne
o p p o r t u n i t é d ’ a p p r o f o n d i r l e s c o n n a i s s a n c e s s u r
l’hyperaccumula:on.
vAvancéesdesconnaissances:
ŸLespopula:onsMsontenmoyenneplustolérantesauCdque
lespopula:onsNM,etl’accumula:onesttrèsvariableentreet
auseindespopula:ons,suggérantuneadapta:onlocale.
ŸLaspécia:ondeCddanslesfeuillesdépenddelatoléranceet
nondel’accumula:on,contrairementàZn.L’associa:onavecles
ligands O (acides organiques, composés des parois cellulaires)
signe le caractère de tolérance, l’autre par:e de Cd étant
associéeàdesligandsthiol.
ŸLa présence de Cd dans le xylème mais aussi dans le phloème
témoigne d’ une ré-alloca:on du métal au sein de la plante. Le
stockagesefaitessen:ellementdanslemésophylleetàl’échelle
cellulaire,auniveauvacuolaireetapoplasmique.
OBJECTIFSetMETHODES
vObjec:fs:
ŸDéterminerlatoléranceetl’accumula:ondeCddesdifférentes
popula:ons.
ŸComprendre la séquestra:on de Cd et Zn dans les feuilles et
établirunlienaveclatolérance/accumula:on.
vMéthodes:
ŸPhénotypagedesdifférentespopula:onsMetNM.
ŸCaractérisa:ondescroisementsinterspécifiquesA.halleriAuby
xA.lyrata(nonhyperaccumulatrice).
ŸLocalisa:on des métaux par microfluorescence X sur
rayonnement synchrotron (µXRF) et microscopie confocale et
spécia:on par absorp:on X (XANES et EXAFS) et spectrométrie
demassemoléculaire.
vNouveaux projets : GDRI Locomet (2012-2016) : Transport,
localisa:on and complexa:on of metals in hyperaccumula:ng
plants(16laboratoireseuropéens).
PRODUCTIONSSCIENTIFIQUES
"
!MeyerCLetcoll.,2015,J.Exp.Bot.,66,3215-3227.
!IsaureMPetcoll.,2015,J.Exp.Bot.,66,3201-3214.
!SarretGetcoll.,2013,Adv.Agron.,119,1-82.
PERSPECTIVES–
MessagespourH2020INSPIRATION
Effetsàpromouvoir:
ŸSols très contaminés : u:lisa:on de plantes autochtones pour
revégétaliser les sols voire en :rer une valeur économique
(agromining).
Recherchesurlesmécanismesimpliquéschezcesplantes.
Essaissursitegrandeurnature.
ŸSols agricoles : transfert des métaux vers les plantes
agronomiques.