Effet à long terme du prétraitement par une alternance de lumière/obscurité

Effets à long terme du prétraitement par une alternance de lumière/obscurité sur la tolérance au clomazone chez le tabac (Nicotiana tabacum L.)

Effet à long terme du prétraitement par une alternance de lumière/obscurité sur la tolérance au clomazone chez le tabac (Nicotiana tabacum L.) Ce chapitre est présenté sous la forme d’un article soumis à Pesticide Physiology and Biochemistry. Il a été montré qu’un prétraitement par l’alternance de cycles courts de lumière/obscurité (16 min/8 min) améliore la tolérance au clomazone de la variété Virginie, la variété la plus sensible. Les effets de ce prétraitement ont été évalués trois semaines plus tard et après deux semaines de traitement en présence de clomazone. Le prétraitement améliore le fonctionnement de la chaîne de transport des électrons, et a donc un effet de limitation du stress photooxydatif, ceci étant lié directement ou non à une stimulation des activités des enzymes antioxydantes. L’objectif du travail présenté dans ce chapitre a été connaitre quelle est la durée de l’effet protecteur de ce prétraitement. Pour cela, des plantes de tabac, ayant ou non subi le prétraitement de lumière alternée, ont été cultivées en serre en présence de clomazone, jusqu’au stade de floraison. Expérimentation sous une alternance de 16 h/ 8h est utilisée comme contrôle. Après une semaine de croissance, les plantules ont été transférées dans des pots contenant un mélange de terreau et 100 µM de clomazone. Les plantes ont été placées en conditions de serre (à 28/24 ° C, 16 h/ 8 h de cycle jour/nuit et sous éclairage naturel).

Principaux résultats

Les plantes prétraitées par l’alternance manifestent une plus grande tolérance au clomazone et ceci au cours de toute leur croissance jusqu’au stade floraison. Cela se traduit par une augmentation de la taille, de la surface folaire et de l’accumulation de matière sèche. L’amélioration de la croissance s’accompagne d’une amélioration du taux d’assimilation du CO2 (Pn et Pmax) et de l’efficience photochimique du PSII. Le prétraitement de trois jours au stade plantule a un effet protecteur à long terme vis-à-vis du clomazone qui perdure tout au long de la vie de la plante. Cet effet dit de « priming » pourrait potentiellement être utilisé pour améliorer la production ou la tolérance à d’autres stress chez d’autres espèces végétales. density (PPFD) of 50 μmol photons m−2 s−1) for 3 days. After 2 weeks, the plantlets were transferred to soil treated with 0 (control) or 100 µM clomazone. Compared with the non- primed plants, the AL-primed plants exhibited greater clomazone tolerance with respect to all of the growth parameters and during all of the growth stages. This AL priming effect was demonstrated by increases in plant leaf area and dry and fresh plant weights, which might have been related to increases in the CO2 assimilation rate (Pn and Pmax). Furthermore, the reduced photon absorption (ABS/RC) and heat dissipation (DI0/RC) rates as well as the observed increase in photosystem II (PSII) efficiency (the maximum quantum yield of PSII (Fv/Fm), photochemical quenching (qP), actual PSII efficiency (ФPSII)) and electron transport (the light-saturated electron transport rate (ETR) and electron flux beyond the first quinone electron acceptor of PSII (QA) evaluated as (1–VJ)) provide strong evidence of a higher tolerance to clomazone. Collectively, these results suggest that AL priming treatment could potentially improve the protection or production of other transplanted species.

The use of herbicides is a matter of recent concern because only a small fraction of these chemicals reach the target plants [1], with the remaining herbicide potentially impacting non- target plants. Although herbicides are important in agriculture, they act as chemical pollutants in certain circumstances and can deteriorate soil and threaten non-target plants. Herbicide concentrations may vary from a few μg to mg per kg soil because most of the applied chemicals are retained within the top 5 cm of soil [2]. Herbicides in soil, even at very low concentrations, can affect the physiological and biological processes of non-target plants. One of the herbicides commonly used in agriculture for weed control is clomazone [2-(2- chlorobenzyl)-4,4-dimethyl-1,2-oxazolidin-3-one] [3]. Its recommended use ranges from 280.