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G. La biologie du "stress"

Les stress biotiques et abiotiques combinés sont responsable de pertes considérable dans les cultures; ces pertes peuvent atteindre le 80% du rendement optimal.

Stress hydriques

1. Le manque d'eau (irrigation déficiente ou nappe phréatique inaccessible) et la rareté des précipitations sont les causes principale du stress hydriques (cf chapitre du cours consacré à l'eau).
2. L'accumulation de molécules spéciales appelées osmolytes accompagne le stress hydrique. Ces molécules agissent comme agent de protection des macromolécules contre la déshydratation.

Stress de température

1. Les végétaux peuvent s'adapter à des température extrèmes soit basse ( en dessous de 12°C) soit élevées (en dessus de 35°C). Ils sont aussi capable de résister à la congélation (<< 0° C). La résitance au froid peut être acquise par un prétraitement (adaptation). La plante de droite a été adaptée pendant 4 jours à 4°C avant d'être placée avaec la plante témoin à -5°C pendant 4 jours.

Stress salin

1. La présence de concentrations de NaCl supérieurs à 50mM dans les sols est, en général, défavorable à la plupart des espèces végétales (en particulier celle que l'on regroupe sous le nom de glycophytes. Le NaCl en lui-même est toxique, mais le stress salin s'accompagne souvent d'une baisse importante du potentiel hydrique du sol (cf. stress hydrique)

Interactions des plantes avec les pathogène

1. Le botrytis cinerea est un champignon nécrotrophe qui attaque les tissus à l'aide d'enzymes de dégradation de la parois.
2. Les génes nécessaire à une bactérie pathogéne, à la fois pour l'élicitation de la réponse hypersensible et pour la pathogénicité sont appelés gènes "hrp" (Hypersensitive Response & Pathogenicity). Chez la bactérie Pseudomonas aeruginosa, les gènes "hrp" codent pour des protéines qui sont nécessaires à la pathogénicité à la fois chez Arabidopsis et chez la souris.
3. La réponse hypersensible est le temoin d'une résistance (incompatibilité) entre le pathogène et la plante. Ainsi, la bactérie Erwinia amylora cause du "feux bactérien" qui décime les arbres fruitiers (poirier, pommier), déclenche une réponse HR chez les plantes non-hôte comme le tabac par exemple. Chez la tomate, le gène Pto confère une résistance à Pseudomonas syringae pv tomato avrPto
4. La reaction hypersensible est caractérisée par une modification du métabolisme de la cellule attaquée (dans cette photo elle devient fluorescente aux UV suite à une attaque par un champignon).
5. Le modèle d'interaction hôte-pathogène appelé "gène pour gène" implique la présence d'un gène d'avirulence chez le pathogène et de résistance chez l'hôte. Chez la tomate par exemple, le gène Pto confère une résistance à Pseudomonas syringae pv tomato avrPto.
6. Certain pathogènes produisent des toxines spécifiques, dans ce cas le modèle génétique implique, chez le pathogène, un gène impliqué dans la synthèse de la toxine et chez l'hôte, un gène impliqué dans la synthèse d'un récepteur ou d'une enzyme de détoxification.
7. L'acide linolénique libéré de la membrane plasmique par l'action d'une phospholipase (suite à l'action d'un éliciteur par exemple) est modifié par une lipoxygénase (LOX). C'est une phase essentielle dans la formation des oxylipines (acide jasmonique). L'acide jasmonique protège les plantes contre les attaques par des insectes. Des plantes mutantes incapables de synthétiser du jasmonate ne résistent pas, à moins de subir un traitement par de l'acide jasmonique.

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