Influence de l'ozone et de la sécheresse sur le métabolisme carboné des aiguilles de pin d'Alep (Pinus halepensis Mill.) : étude de la régulation de la phosphoénolpyruvate carboxylase - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 1999

Influence of ozone and drought on carbon metabolism of aleppo pine (Pinus halepensis Mill.) needles. Study of the regulation of phosphoenolpyruvate carboxylase

Influence de l'ozone et de la sécheresse sur le métabolisme carboné des aiguilles de pin d'Alep (Pinus halepensis Mill.) : étude de la régulation de la phosphoénolpyruvate carboxylase

Véronique Fontaine
  • Function : Author
  • PersonId : 775187
  • IdRef : 156283581

Abstract

This study concerns the effects of ozone and/or drought on the physiology of aleppo pine (Pinus halapensis Mill.) and more particulary on carbon metabolism. Drought did induce some protection against the deleterious effects of ozone. Ozone on its own induced severe damages on needles, as shown by a decrease because of a potential increase of respiration. The stimulation of catabolic enzymes activities tend to confirm this hypothesis. These enzymes allow the production of components used for repair and protection processes against ozone damages. The anaplerotic pathway via phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPc) was strongly stimulated under ozone, producing reducing power in the cytosol (via NADP malic enzyme) and Krebs cycle intermediates. This enzyme could limit carbon losses by respiration and could play a role in pH regulation. The increase in PEPc activity under ozone treatment led us to study the regulation of this enzyme under stresses. The cloning of PEPc cDNA has been realized. The regulation of the activity is complex and, under ozone, at first, PEPc protein and mRNA quantities were stimulated ; in a second phase of the experiment, the changes in PEPc activity seemed related to a regulation by posphorylation. On the contrary, the regulation of PEPc activity under the combination of ozone and drought was only related to a gene expression regulation. This work presents the first result on coniferous PEPc regulation under stress.
L'étude de l'action de l'ozone et du stress hydrique sur la physiologie du pin d'Alep (Pinus halepensis Mill.) et plus particulièrement sur le métabolisme carboné a été entreprise. Les résultats obtenus semblent montrer que l'application d'une sécheresse permettrait une protection de la plante contre l'attaque du polluant. L'ozone imposé seul induit quant à lui des dommages importants au niveau des aiguilles, mis en évidence par une baisse de la teneur en chlorophylles et par la présence de nécroses. Une diminution de la biomasse totale est observée, vraisemblablement causée par une accentuation de la respiration dans ces conditions de stress ; cette hypothèse est confirmée par une augmentation des activités des enzymes du catabolisme. Ces enzymes permettent la production de composés nécessaires à la mise en place des processus de réparation et de protection contre les dommages induits par l'ozone. La voie anaplérotique, caractérisée par la phosphoénolpyruvate carboxylase (PEPc), fortement stimulée en réponse à l'ozone, permettrait l'apport de pouvoir réducteur dans le cytosol par l'intermédiaire de l'enzyme malique (EM) à NADP, mais également la synthèse d'intermédiaires pour le cycle de Krebs. Elle limite également les pertes en carbone respiré et l'intervention de cette enzyme dans la régulation du pH a été envisagé. La forte implication de la PEPc dans cette situation de stress nous a conduit à lui consacrer une étude plus particulière. Le clonage d'un fragment d'ADNc codant pour le gène PEPc a été réalisé et une étude de la régulation de l'enzyme en condition de stress a été entreprise. Cette régulation est complexe faisant intervenir, lors d'un traitement par l'ozone, dans un premier temps une stimulation de la quantité de protéines et du taux de transcrits et, dans un deuxième temps, une vraisemblable régulation de son activité par un mécanisme de phosphorylation. En revanche, dans le cas d'un traitement par la combinaison ozone-sécheresse, seule la régulation de l'expression des gènes semble être sollicitée. Ce travail présente les premiers travaux sur la régulation de la PEPc chez un conifère en situation de stress.
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Dates and versions

tel-01747059 , version 1 (29-03-2018)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01747059 , version 1

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Cite

Véronique Fontaine. Influence de l'ozone et de la sécheresse sur le métabolisme carboné des aiguilles de pin d'Alep (Pinus halepensis Mill.) : étude de la régulation de la phosphoénolpyruvate carboxylase. Sylviculture, foresterie. Université Henri Poincaré - Nancy 1, 1999. Français. ⟨NNT : 1999NAN10028⟩. ⟨tel-01747059⟩
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