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Sélection et évaluation de lignées de cals stables et tolérantes vis-à-vis du stress salin chez le citrange ‘Troyer’ [Citrus sinensis (L.) × Poncirus trifoliata (L.) Raf.]

Published online by Cambridge University Press:  15 December 2004

Houda El Yacoubi
Affiliation:
Université Ibn Tofail, Faculté des Sciences, laboratoire Agrophysiologie et biotechnologie de culture in vitro, BP 133, Kenitra 14000, Maroc
Atmane Rochdi
Affiliation:
Université Ibn Tofail, Faculté des Sciences, laboratoire Agrophysiologie et biotechnologie de culture in vitro, BP 133, Kenitra 14000, Maroc
Koutoua Ayolie
Affiliation:
Université Ibn Tofail, Faculté des Sciences, laboratoire Agrophysiologie et biotechnologie de culture in vitro, BP 133, Kenitra 14000, Maroc
Abdellatif Rachidai
Affiliation:
Université Ibn Tofail, Faculté des Sciences, laboratoire Agrophysiologie et biotechnologie de culture in vitro, BP 133, Kenitra 14000, Maroc
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Abstract

Introduction. Les agrumes sont sensibles à la salinité. Notre étude a cherché à sélectionner, chez le citrange Troyer, des lignées cellulaires tolérantes à NaCl, à évaluer l’effet du sel sur la croissance des cals et à doser les solutés susceptibles d’être impliqués dans leur réponse au stress salin. Matériel et méthodes. Des cals ont été cultivés sur un milieu de culture contenant du NaCl dont la concentration a été augmentée progressivement jusqu’à atteindre 8 g NaCl·L–1. Ils ont ensuite été transférés sur un milieu sans NaCl pour tester leur indépendance vis-à-vis du sel, puis remis en présence de 8 g NaCl·L–1 pour tester leur stabilité. Des dosages de solutés (Na+, K+, proline et sucres solubles) contenus dans les cals ont été effectués à la fin de l’expérimentation. Résultats et discussion. La salinité a ralenti la croissance et provoqué le brunissement de la plupart des explants (cals sensibles). Les cals tolérants ont présenté une croissance comparable à celle des témoins. Le transfert de ces cals sur un milieu sans NaCl suivi de leur remise en culture sur milieu salin a démontré l’indépendance et la stabilité du caractère de tolérance sélectionné. La teneur en K+ des cals tolérants a été voisine de celle des cals témoins, mais plus élevée que celle des cals sensibles. En revanche, la teneur en ions Na+ des cals tolérants et sensibles a été relativement plus élevée que celle des témoins. Le sodium s’accumulerait donc à deux niveaux cellulaires selon le type de cals : envahissement du cytosol (effet toxique) pour les cals sensibles ou compartimentage vacuolaire pour les cals tolérants. La salinité a provoqué l’accumulation de proline et de sucres solubles dans les cals tolérants mais pas dans les cals sensibles. Conclusions. Des lignées cellulaires stables et tolérantes au NaCl ont été obtenues à partir d’embryons de citrange Troyer. Cette tolérance pourrait être liée à des changements dans les propriétés de transport des ions et dans la capacité de régulation et de compartimentage ionique. L’accumulation de solutés organiques constitue un caractère métabolique à valeur adaptative qui pourrait être un indicateur de tolérance au stress salin des cals.

Type
Research Article
Copyright
© CIRAD, EDP Sciences

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References

Furr J.R., Ream C.L., Breeding and testing rootstocks for salt tolerance, in: Chapman H. (Ed.), Proc. First Int. Citrus Symp., Vol. 1, Univ. California, Riverside, USA, 1969, pp. 373–380.
Syvertsen, J.P., Yelenosky, G., Salinity can enhance freeze tolerance of Citrus rootstock seedling by modifying growth, water relations, and mineral nutrition, J. Am. Soc. Hortic. Sci. 113 (1988) 889893.
Sykes, S.R., The inheritance of salt exclusion in woody perennial fruit species, Plant Soil 146 (1992) 123129. CrossRef
Rains D.W., Developing salt tolerance, California Agriculture, Special issue: Genetic engineering of plants, 36 (1982) 30–51.
Beloualy, N., Bouharmont, J., NaCl-tolerant plant of Poncirus trifoliata regenerated from tolerant cell lines, Theor. Appl. Genet. 83 (1992) 509514. CrossRef
Haouala, F., Hannachi, C., Zid, E., Exploitation de la variabilité somaclonale pour la recherche d’œillets tolérants à la salinité, Tropicultura 21 (2003) 1621.
Stavarek, S.J., Rains, D.W., The development of tolerance to mineral stress, HortScience 19 (1984) 377382.
Watad, A.A., Reinhold, L., Lerner, H., Comparison between a stable NaCl-selected Nicotiana cell line and the wild type, Plant Physiol. 73 (1983) 624629. CrossRef
Ben-Hayyim, G., Kochba, J., Aspect of salt tolerance in a NaCl-selected stable cell line of Citrus sinensis, Plant Physiol. 72 (1983) 685690. CrossRef
Ben Hayyim, G., Spiegel-Roy, P., Neumann, H., Relation between ion accumulation of salt-sensitive and isolated stable salt-tolerant cell lines of Citrus aurantium, Plant Physiol. 78 (1985) 144148. CrossRef
Bouharmont J., Beloualy N., Van-Sint-Jan V., Improvement of salt tolerance by in vitro selection at the cellular level, in: Lieth H., Al Masoom A.A. (Eds.), Towards the rational use of high salinity tolerant plants, Proc. ASWAS Conf, 8–15 December, 1990, Al Ain, United Arab Emirates, Kluwer Acad. Publ., Dordrecht, The Netherlands, 1993, pp. 83–88.
Piqueras, A., Hernandez, J.A., Olmos, E., Hellin, E., Sevilla, F., Changes in antioxydant enzymes and organic solutes associated with adaptation of Citrus cells to salt stress, Plant Cell Tiss. Org. 45 (1996) 5360. CrossRef
Ben-Hayyim, G., Kafkafi, U., Ganmore-Neumann, R., Role of internal potassium in maintaining growth of cultured Citrus cells on increasing NaCl and CaCl2 concentrations, Plant Physiol. 85 (1987) 434439. CrossRef
Murashige T., Tucker D.P.H., Growth factor requirements of Citrus tissue culture, in: Chapman H. (Ed.), Proc. First Int. Citrus Symp., Vol. 3, Univ. California, Riverside, USA, 1969, pp. 1155–1161.
Dreir, W., Goring, M., Der einluss hoher Salzkonzentrationen auf verschieden physiologische Parameter von Maiswurzeln, Win Z. der Hu Berlin, Nath. Naturwiss. R. 23 (1974) 641644.
Ashwell G., Colorimetric analysis of sugars, in: Golowick S.P., Kaplan N.O. (Eds.), Methods in enzymology, VIII, Acad. Press Inc. Publ., New York, USA, 1957, pp. 84–85.
Novozamsky, I., Houba, V.J.G., van der Lee, J.J., van Eck, R., Mignorance, M.D., A convenient wet digestion procedure for multi-element analysis of plant materials, Commun. Soil Sci. Plant Anal. 24 (19–20) (1993) 25952605. CrossRef
Meins, R., Heritable variation in plant cell culture, Annu. Rev. Plant. Physiol. 34 (1983) 2746. CrossRef
Winicov, I., New molecular approaches to improving salt tolerance in crop plants, Ann. Bot. 82 (1998) 703710. CrossRef
Maliga, P., Isolation and characterization of mutants in plant cell culture, Annu. Rev. Plant Physiol. 35 (1984) 519542. CrossRef
Rochdi, A., El Yacoubi, H., Rachidai, A., Comportement vis-à-vis de la salinité des cals des porte-greffes d’agrumes Citrus aurantium, citrange Troyer et Poncirus trifoliata, évaluation de critères certifiant la réponse des agrumes au stress salin, Agronomie 23 (2003) 643649. CrossRef
Cramer, G.R., Lauchli, A., Polito, V.S., Displacement of Ca2+ by Na+ from the plasmalema of root cells. A primary response to salt stress? Plant Physiol. 79 (1985) 207211. CrossRef
Marshner H., Mineral nutrition of higher plants, Acad. Press, London, UK, 1995.
Piri K., Anceau C., El Jaafari S., Lepoivre P., Semal J., Sélection in vitro de plantes androgénétiques de blé tendre résistantes à la salinité, in: Aupelf-Uref (Ed.), Quel avenir pour l’amélioration des plantes ? John Libbey Eurotext, Paris, France, 1994, pp. 311–320.
Rachidai, A., Driouich, A., Ouassou, A., Ismaili, M., Interaction entre K+ et Na+ en conditions de stress salin chez deux variétés à résistances différentes de blé dur (T. durum), Rev. Rés. Amélior. Prod. Agric. Milieu Aride 6 (1994) 229239.
Erdei, L., Kuiper, P.J.C., The effect of salinity on growth cation content, Na+-uptake and translocation in salt-sensitive and salt-tolerant Plantago spp., Physiol. Plantarum 47 (1979) 9599. CrossRef
Binzel, M.L., Hess, F.D., Bressan, R.A., Hasegawa, P.M., Intracellular compartmentation of ions in salt adapted tobacco cells, Plant Physiol. 86 (1988) 607614. CrossRef
Maathuis, F.J.M., Amtmann, A., K+ nutrition and Na+ toxicity, the basis of cellular K/Na ratios, Ann. Bot. 84 (1999) 123133. CrossRef
Liu, T., Van Staden, J., Selection and characterization of sodium chloride-tolerant callus of Glycine max (L.) Merr. cv. Acme, Plant Growth Regul. 31 (1999) 195207. CrossRef
Patnaik, J., Debata, B.K., In vitro selection of NaCl tolerant callus lines of Cymbopogon martinii (Roxb.) Wats., Plant Sci. 124 (1997) 203210. CrossRef
Elavumoottil, O.C., Martin, J.P., Moreno, M.L., Changes in sugars, sucrose synthase activity and proteins in salinity tolerant callus and cell suspension cultures of Brassica oleracea L., Biol. Plantarum 46 (2003) 712. CrossRef
Stewart C.R., Proline accumulation: Biochemical aspect, in: Paleg L.G., Aspinal D. (Eds.), The physiology and biochemistry of drought resistance in plants, Acad. Press, New York, USA, 1981, pp. 243–259.
Hsiao, T.C., Plant responses to water stress, Annu. Rev. Plant. Physiol. 24 (1973) 519570. CrossRef