Interrelations entre l’environnement ionique de l’apoplaste, et l’architecture des pectines et l’intégrité pariétale dans la tolérance au stress salin chez les végétaux – SOSPECT

La salinité des sols constitue le second stress abiotique (après le stress hydrique) dans le monde, dont les pays européens du pourtour méditerranéen, limitant le rendement des espèces cultivées telles que le riz. L’ion Na+ est la principale cause de stress salin. La capacité des plantes à tolérer la salinité requiert l'échangeur Na+/H+ SOS1 de la voie Salt Overly Sensitive. Ce transporteur redirige l’excès d’ions Na+ vers l’apoplaste. Son rôle dans la régulation du pH apoplastique est inconnu. Des données montrent que les pectines, un polysaccharide de la paroi des cellules végétales, sont impliquées dans la réponse au stress salin, mais le mécanisme reste élusif. La structure des pectines peut être modulée par l’activité d’enzymes de remodelage des pectines (PRE), notamment les pectine méthylestérases (PME) et acétylestérases (PAE) modifiant alors les propriétés structurales et mécaniques de la paroi. L’environnement ionique dans la paroi, dont le pH, contribue à la régulation de ces propriétés pariétales. Le projet SOSPECT vise à comprendre chez deux espèces, Arabidopsis et le riz, qui présentent une composition pariétale différente en pectines, comment l’environnement ionique pariétal régule la structure des pectines et donc l’intégrité pariétale au niveau racinaire lors d’un stress salin de courte et de longue durées. A l’aide d’un ensemble d’approches pluridisciplinaires incluant des mutants de transport d’ions (activité SOS1, pompe à H+) et d’activité PRE, de la cartographie des ions et du pH de la paroi (NanoSIMS, senseurs de pH, électrodes ion-sélectives), de la biochimie de la paroi, de l’imagerie des pectines (Nanoscopie 3D Storm), l’analyse des propriétés mécaniques de la paroi (FluidFM) et du phénotypage (Phenobox/Rhizobox) de tolérance au sel, le projet SOSPECT contribuera à générer un model intégratif associant des activités de transport d’ions et la distribution des ions dans la paroi aux propriétés de la paroi pour la tolérance des plantes au sel.