Présentation

En Tunisie et dans le monde, la sécheresse, la salinité et les déficiences minérales constituent les contraintes majeures responsables de la limitation de la productivité des cultures et de la détérioration de la végétation, notamment dans les régions arides et semi-arides. Outre ces contraintes, d’autres liées à l’irrigation avec des eaux saumâtres, la fertilisation des sols par les engrais minéraux ou par des boues résiduaires et l’utilisation des pesticides pour l’amélioration des rendements agronomiques, ont conduit à une pollution chimique des milieux édaphiques des cultures. Les dysfonctionnements des processus physiologiques fondamentaux qui en résultent conduisent à une dépréciation qualitative et quantitative des produits agricoles. Au niveau cellulaire, la paroi pecto-cellulosique et les bio-membranes, impliquées dans le maintien de la compartimentation cellulaire et dans le transfert des solutés minéraux, hydriques et organiques, constituent des cibles primordiales de ces stress. Les désordres nutritionnels et métaboliques qui peuvent en résulter conduisent souvent à des dommages occasionnés au niveau de ces deux structures cellulaires.

La connaissance des mécanismes de la tolérance à ces contraintes, opérant à différents niveaux de l’organisme végétal, tant au niveau physiologique que cellulaire, est une nécessité impérieuse, dans la mesure où elle vise l’amélioration de la productivité végétale. Il est donc intéressant d’acquérir et de développer nos connaissances sue ces mécanismes, en intégrant au mieux les données moléculaires et biochimiques aux niveaux supérieurs d’organisation, jusqu’à celui de l’organisme entier (niveau physiologique). Ceci passe obligatoirement par une diversification des approches d’étude de la réponse des plantes aux contraintes environnementales. Outre les approches agronomiques et physiologiques classiques, d’autres s’intéressant à divers aspects structuraux, ultrastructuraux, biochimiques et moléculaires, doivent être mises en œuvre.

Dans ce contexte, l’UR se propose de mettre en œuvre trois projets de recherche pour la réalisation de son programme :

• PROJET 1 : Réponses des plantes aux contraintes nutritionnelles liées à l’excès de sels ou à des carences minérales
• PROJET 2 : Réponses des plantes aux stress induits par les métaux lourds
• PROJET 3 : Production des métabolites secondaires et contraintes édaphiques

Ces trois projets de recherche proposés par notre UR reposent sur deux démarches complémentaires. La première (1) correspond à l’utilisation des plantes modèles, comme Arabidopsis thaliana, glycophyte dont le génome est totalement séquencé, et Thellungiella halophila, modèle émergent de génomique fonctionnelle des halophytes, pour analyser la variabilité naturelle de la tolérance aux contraintes au sein de ces espèces, par des outils physiologiques, biochimiques et moléculaires. La seconde démarche (2) vise à identifier les mécanismes impliqués dans la sensibilité aux contraintes environnementales chez des espèces d’intérêt, telles que les légumineuses alimentaires et fourragères (luzerne, pois chiche, lentille, pois, haricot), les cultures maraîchères (laitue, tomate), et les plantes aromatiques et médicinales (basilic, menthe, carthame, ortie, cresson etc…). Ces deux démarches devraient aboutir :

• (1) à court terme, à l’identification de critères précoces de sélection de plantes tolérantes aux contraintes de l’environnement,
• (2) à long terme, à des essaies d’amélioration de la tolérance des plantes utiles aux contraintes de l’environnement, et donc une augmentation de leur productivité dans ces conditions, et,
• (3) à la valorisation des plantes spontanées et cultivées pour la production de molécules bioactives.