1.
Université des Sciences et de la Technologie
Houari Boumediene
(U.S.T.H.B)
Thèse de Doctorat 3ème cycle (LMD)
En Sciences de la Nature et de la Vie
Spécialité : Génétique, Physiologie Moléculaire et
Microbiologie des Plantes.
Juin 2015
Compréhension des mécanismes
régissant l’endurcissement de
graines de Vigna unguiculata
Présenté par:
Mlle. Lilya BOUCELHA
Directeur de thèse:
Dr. Réda DJEBBAR
Faculté des Sciences Biologiques

2.
INTRODUCTION
Afin d’améliorer la production végétale et le rendement, plusieurs
approches sont utilisées:
L’adoption de techniques culturales adéquates
La sélection de variétés tolérantes
La création de génotypes modifiés par génie génétique (OGM)
Actuellement, afin d’améliorer la
production végétale et la tolérance
à certains stress une nouvelle
approche est adoptée.
Elle consiste à traiter les graines
en prégermination par
hydropriming et/ou osmopriming.

3.
La germination est un terme qui désigne le passage de la
semence d’une vie latente à un état actif en conditions
favorables (Heller and al., 2000).
La Germination

4.
Dans un même lot de semences
Patrimoine
génétique
Taille des graines
Quantité des
réserves
Stade de maturité
Position des graines
sur la plante mère
et dans le fruit
Etat physiologique
de la plante mère
Hétérogénéité de germination

5.
Les phases de germination
Au cours de la
phase réversible, la
semence peut être
redéshydratée sans
être affectée
(aucun dommage)
Application du
traitement
prégerminatif
Ou Priming
Ou Amorçage

6.
Hydropriming
Hydratation partielle
(imbibition avec de l’eau)
Redéshydratation (avant
l’émergence de la radicule)
Réhydratation + Germination
Traitements prégerminatifs
Osmopriming
Traitement
Osmotique
Hydropriming
Amorçage hydrique
ou Redéshydratation
Hormopriming
Traitement
Hormonal

7.
Hydratation avec une
solution osmotisante
(PEG, KNO3, NaCl, KCl,
Mannitol,…….)
Réhydratation avec de l’eau
+ Germination
Redéshydratation (avant
l’émergence de la radicule)
Ou +
Hydratation avec de l’eau + Germination
Osmopriming

8.
(Bradford, 1986; Gelormini, 1995; Fabunmi et al., 2012; Ghasemi-Golezani
et al., 2012; 2013; 2014; Mehri, 2015; Krainart et al., 2015).
Une germination homogène (synchronisée) et rapide
Levée de la dormance
Meilleure croissance
Une floraison plus précoce
Augmentation du rendement
Obtention des cultures uniformes
Obtention des plantes plus tolérantes aux
stress abiotiques
Les effets bénéfiques des
traitements prégerminatifs

9.
L’endurcissement des semences provoque des modifications
biochimiques, physiologiques, moléculaires et génétiques.
L'accumulation de composants de signalisation latents qui
seront utilisés lors d’une nouvelle exposition à un stress
Ces mécanismes moléculaires permettent aux plantes de
mémoriser les événements d'amorçage précédents et de
générer, ensuite, des empreintes de mémoire.
(Bruce et al., 2007).
Contrôle
épigénétique
Méthylation de l’ADN

10.
La nouvelle théorie de la fenêtre oxydative pour la germination
proposée par Bailly et ses collaborateurs (2008) pourrait
également expliquer l’amélioration des performances
germinatives chez les semences amorcées.
Signalisation
cellulaire
ERO
Selon cette théorie le stress oxydatif est indispensable au
déclanchement de la germination.

11.
La formation endogène des
ERO est une composante
indissociable du métabolisme
aérobie.
Chloroplaste
Réticulum
endoplasmique
Peroxysomes
Mitochondrie
Le Stress Oxydatif
ERO
Peroxydation
des lipides
Oxydation de
l’ADN
Oxydation des
protéines
Destruction
cellulaire

12.
Les Antioxydants
Enzymatiques
Superoxyde dismutases (SOD)
2 O2
- + 2 H+ H2O2 + O2
Catalases (CAT)
2 H2O2 2 H2O + O2
Glutathion peroxydases (GPx)
ROOH + 2 GSH ROH + GSSG + H2O
Ascorbate peroxydases (APX)
H2O2 + 2 ascorbate 2 H2O + monodéhydroascorbate
Gaiacol peroxydase (GPOX)
2H2O2 + 4 gaïacol (2méthoxy phénol) Tétragaïacol + 8H2O

13.
Les Antioxydants
Enzymatiques

14.
Non Enzymatiques
Vitamine C (Ascorbate)
Vitamine E (α-tocophérol)
Minéraux/ Oligo-éléments (Sélénium, Cuivre, Zinc)
Caroténoïdes (béta-carotène, lycopène)
Polyphénols (Flavonoïdes, Anthocyanes, Tanins,…)
Polyamines/ Acides aminés (Proline)
Résidus méthionine

15.
Objectifs du travail
Osmopriming (PEG) Hydropriming Double Hydropriming
Traitements prégerminatifs des
semences de Vigna unguiculata
Effets sur la
germination et
la croissance
Effets sur les
aspects biochimiques
et métaboliques ainsi
que l’état redox
Comprendre les
mécanismes
impliqués au
phénomènes
d’amorçage.
Cotylédons
Gemmule
Radicule
Effets sur la
tolérance à une
contrainte
hydrique des
plantes issues de
ces graines
Suivi de la
longévité des
graines
redéshydratées
1
2
3
4
5

16.
MATERIEL ET METHODES
Matériel végétal: Vigna unguiculata
(La dolique ou le haricot à œil noir)
Origine: Madagascar
Parties utilisées: Graines, Embryons et Feuilles
Cinétique de germination de Vigna unguiculata
(Haricot à œil noir)
Radicules
Cotylédons
Gemmules
Phase Réversible
Application de l’amorçage
Phase
Irréversible
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0h 2h 4h 6h 8h 10h 12h 14h 16h 18h 20h 22h 24h 28h 30h 32h 34h 36h
%
d'eau
absorbée
cumulée
Temps (heures)
Phase
d’imbibition
Phase de
germination
Phase de
croissance

17.
Témoin
Aucun
traitement
6h
imbibition
Imbibition
seule 6h dans
l’eau distillée
Simple
Hydropriming
Imbibition dans
l’eau distillée
Osmopriming
Imbibition dans
le PEG
Pas de
Priming
Priming ou Amorçage
Double
Hydropriming
Imbibition dans
l’eau distillée
10 % 30 % 3h 6h
3h
3h
PEG 10% PEG 30% 3h
hydro
6h
hydro 3h Double hydro
Les différents lots de graines
+Redéshydratation
+Redéshydratation
+Redéshydratation
6h
Abréviation

18.
Étude des embryons témoins et traités
Au niveau des Cotylédons, de la Radicule et de la Gemmule
Glucides
Acides Aminés
Protéines
totales
Acides aminés
totaux
Proline
libre
Amidon
Sucres
solubles
Bradford
(1976)
Rosen
(1957)
Magné et
Larher (1992)
Étude
Qualitative
Chromatographie
sur couche mince
Chromatographie
sur couche mince
Étude
Qualitative
Mc Cready
(1950)
Mc Cready
(1950)

19.
Étude de l’état redox
des embryons témoins et traités
Mesures des activités
antioxydantes
La catalase L’ascorbate
peroxydase
Anderson et
al. (1995)
Nakano et
Asada (1981)
La gaïacol
peroxydase
MacAdam et
al. (1992)
Analyses cytochimiques
Par le DAB
Thordal-Christensen et
al.(1997)
Détection du peroxyde
d’hydrogène (H2O2)
Détection de l’anion
superoxyde (O2
-)
Par le NBT
Rao and Davis (1999)

20.
Germination
Étude de la germination
et du taux de survie
Étude de la croissance
linéaire des radicules
Étude de la croissance
Des parties aériennes
Mise en culture
Graines traitées et
témoins
Arrêt
d’arrosage
15 jours
Croissance
15 jours
Mise en pots
En conditions
normales
« Favorables »
En conditions
stressantes
PEG 20 %
Étude des paramètres
physiologiques du stress
Plantules
issues de
graines
témoins et
traitées

21.
RESULTATS ET DISCUSSION
La Germination des
différents types de graines
en conditions
Normales (favorables)

22.
Imbibition de graines de Vigna unguiculata selon les
différents traitements. La fin de la phase réversible.
Germination des graines après 14 heures
de mise en germination dans l'eau.
La cinétique d’imbibition
Témoin PEG 30%
3h Double hydro
6h hydro
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0h 4h 8h 12h 16h 20h 24h
Temoin
6h
Imbibition
PEG 10%
PEG 30%
3h hydro
3h double
hydro
6h hydro
%
d’absorption
de
l’eau
Temps (heures)
I II III

23.
Effets de différentes méthodes d'amorçage sur la germination
des semences de Vigna unguiculata dans l'eau distillée.
La vitesse et la capacité de germination
0
20
40
60
80
100
0 1 2 3 4 5
Control
6h imbibition
3h hydro
6h hydro
3h Double
hydro
PEG 10%
PEG 30%
%
de
germination
Jours
0
20
40
60
80
100
Témoin 6h imbibi PEG 10% PEG 30%3h hydro 6h hydro 3h
double
Traitements
Capacité
de
germination
(%)
a
b
c c
a
b
c
Photos montrant la germination
des semences au premier jour de
la mise en germination.

24.
La Germination et le
Taux de survie
En conditions
Stressantes (PEG 20 %)

25.
Effets de différentes méthodes
d'amorçage sur la germination
des semences dans le PEG à 20 %
Effets de différentes méthodes d'amorçage sur le taux de
survie des plantules issues des semences témoins et traitées
mises à germer dans le PEG à 20 %.
0
20
40
60
80
100
0 1 2 3 4 5 6 7
Temoin
6h imbibition
3h hydro
6h hydro
3h Double
hydro
PEG 10%
PEG 30%
%
de
germination
Jours
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Taux
de
survie
(%)
Traitements prégerminatifs
a
b
d
c
e
f
d
+587.7 % +575.2 %
La germination et le taux de survie dans le PEG à 20 %

26.
La croissance
linéaire des
radicules

27.
En conditions favorables et stressantes
La croissance des radicules des plantules âgées de deux
jours issues des semences de Vigna unguiculata témoins
et traitées mises à germer dans l’eau.
La croissance des radicules des plantules âgées de cinq
jours issues des semences de Vigna unguiculata témoins et
traitées mises à germer dans le PEG à 20 %.
0
2
4
6
8
10
Dans l'eau Dans le PEG à 20 %
Témoin 6h imbibition PEG 10% PEG 30% 3h hydro 6h hydro 3h Double hydro
Longueurs
des
radicules
(cm)
+106.35 % +293.85 %
a a
b
c
d
e
c
a1
b1
b1
c1
b1
c1
d1

28.
Ces résultats sont en accord aves plusieurs auteurs (Varier et al., 2010;
Maroufi et al., 2011; Ahmed et al., 2012; Ghasemi-Golezani et al., 2012; 2013; 2014; Mehri, 2015;
Krainart et al., 2015).
Cependant, ce qui est totalement nouveau dans notre présente étude
est l'application d'un nouveau type d'amorçage, qui est le double
hydropriming, qui consiste à redéshydrater deux fois les semences.
Nos résultats montrent que ce double hydropriming est meilleur qu'un
simple hydropriming ou même qu'un osmopriming par PEG.
Ceci pourrait être expliqué par le fait qu'une double redéshydratation
permettrait de déclencher et de réguler des processus pré-
germinatifs et d’induire, également, une forte activation de certains
gènes responsables de la tolérance au stress.
L’endurcissement permet l’amélioration des performances
germinatives et la croissance du haricot à œil noir en conditions
favorables et stressantes.

29.
Étude biochimique
à l’échelle de
l’embryon

30.
Protéines totales et Acides aminés totaux
0
20
40
60
80
100
120
Cotyledons Radicule Gemmule
Temoin 6h imbibition PEG 30 % 3h hydro 6h hydro 3h Double hydro
Teneurs
en
protéines
(mg.g
-1
MVF)
a b
d
c
e
f
a1
b1
c1
d1
e1
f1
e2
d2
c2
b2
a2
a2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
Cotyledons Radicule Gemmule
Temoin 6h imbib PEG 30% 3h hydro 6h hydro 3h Double hydro
Teneurs
en
acides
aminés
(mg.g
-1
MVF)
+200 %
+144.83 %
+176.55 %
a
a
b c
d
e
a1
b1
e1
f1
c1
d1
a2 b2
c2 d2 e2
f2
-34.8 % -31.75 %
-45.75 %

31.
Teneurs en proline libre
Teneurs en proline libre des cotylédons, de la radicule et de la gemmule prélevés
des graines de Vigna unguiculata témoins et traitées.
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
Cotylédons Radicule Gemmule
Temoin 6h imbib PEG 30% 3h hydro 6h hydro 3h Double hydro
Teneurs
en
proline
libre
(mg.g
-1
MVF)
+702 %
+105.44 %
+63.72 %
a
b
c
e
d
f
a1
b1
c1
d1
e1
f1
a2
b2
c2
d2
e2
f2

32.
Composition en acides aminés
Chromatographie sur couche minces des
acides aminés de la gemmule.
1 : Arginine, 2 : Thréonine, 3 : Cystéine, 4 :
Sérine, 5 : Valine, 6: Tryptophane.
6 h hydro
3 h Double
hydro
Cotylédons Thréonine Thréonine*
Valine
Gemmule Cystéine
Sérine
Tryptophane
Radicule Isoleucine Tryptophane
Isoleucine**
Les acides aminés apparus suite aux
traitements prégerminatifs
Gemmule

33.
Les Glucides
0
100
200
300
400
Cotyledons
Temoin 6h imbib
PEG 30% 3h hydro
6h hydro 3h Double hydro
Teneurs
en
amidon
en
mg.g
-1
MVF
-40 %
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Radicule Gemmule
Temoin 6h imbib PEG 30%
3h hydro 6h hydro 3h Double hydro
-46.61 %
-40.35 %
a
b
c d e f
a1
b1
c1
d1
e1
f1
a2
b2
c2 d2
e2
f2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Cotyledons Radicule Gemmule
Temoin 6h imbib PEG 30% 3h hydro 6h hydro 3h Double hydro
Teneur
en
sucres
solubles
en
mg.g
-1
MVF
+91.4 %
+42.22 % +60.2 %
f2
e2
d2
c2
b2
a2
e1
c1
c1
d1
b1
a1
b
a
c d c
e

34.
Composition en sucres solubles
Gemmule
6 h hydro
3 h Double
hydro
Cotylédons Saccharose Saccharose
Fructose
Ribose
Gemmule Tréhalose Tréhalose
Arabinose
Ribose
Rhamnose
Radicule Glucose
Xylose
Chromatographie sur couche minces des
sucres solubles de la gemmule.
1 : Acide gluconique, 2 : Tréhalose, 3 : Maltose, 4 :
Glucose, 5 : Arabinose, 6 : Ribose, 7 : Rhamnose
Les sucres solubles apparus suite aux
traitements prégerminatifs

35.
Ces modifications biochimiques dépendent de l’organe et de la méthode de
traitement appliqué aux semences sachant qu’un double cycle
d’hydratation-déshydratation induit le plus large éventail de modifications
métaboliques.
La forte synthèse et activation des enzymes impliquées dans la dégradation et la
mobilisation des réserves protéiques (les protéases) et glucidiques (l’alpha
amylase).
L’accumulation des produits de cette hydrolyse particulièrement au niveau de la
radicule et la gemmule ce qui assure un meilleur développement de l’embryon.
La production de certains acides aminés (la valine, le tryptophane, la sérine, …)
et sucres (le saccharose, ribose, l’arabinose, ..) qui accélèrent la germination,
stimulent la croissance végétative et jouent un rôle central dans l’ajustement
osmotique en conditions stressantes.
Le traitement de prégermination provoque des modifications
quantitatives et qualitatives aux niveaux des métabolites des
cotylédons et des axes embryonnaires.

36.
L’état Redox
des embryons

37.
Les activités enzymatiques antioxydantes
0
1
2
3
4
5
6
Cotylédons Radicule Gemmule
Temoin 6h imbib PEG 30% 3h hydro 6h hydro 3h Double hydro
Activité
de
la
catalase
(μmol
H
2
O
2
mn
-1
mg
-1
prot)
+917.83 %
+493.14 %
+871.25 %
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Cotylédons Radicule Gemmule
Temoin 6h imbib PEG 30% 3h hydro 6h hydro 3h Double hydro
Activité
de
l'APX
(μmol
d'Asc
oxyd
mn
-1
mg
-1
prot)
+2194.74 %
+1123.36 %
+1967.56 %
a b
c
d e
f
a
b
c
d
e
f
a1
b1
c1
d1 e1
f1
a1 b1
c1
d1 e1
f1
f2
f2
e2
d2
c2
b2
a2
e2
d2
c2
b2
a2

38.
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
Cotylédons Radicule
Temoin 6h imbib PEG 30%
3h hydro 6h hydro 3h Double hydro
Activité
de
la
GPOX
(μmol
de
tetragaiacol
formé
min
-1
mg
-1
prot)
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Gemmule
Temoin 6h imbib
PEG 30% 3h hydro
6h hydro 3h Double hydro
+185.71 %
+57.65 % +49.91 %
La gaïacol peroxydase
Activité de la gaïacol peroxydase chez les cotylédons, la radicule et la gemmule prélevés des graines
de Vigna unguiculata témoins et traitées.
f2
e2
d2
c2
b2
a2
f1
e1
d1
c1
b1
a1
f
e
d
c
b
a

39.
Production d’espèces réactives d’oxygène (ERO)
La mise en évidence du peroxyde d’hydrogène
par le DAB dans les embryons prélevés de
graines témoins et traitées.
Photographies d'un embryon représentatif de
chaque lot prises sous loupe binoculaire.
Détection du peroxyde d’hydrogéne (H2O2)
3,3’ diaminobenzidine
(DAB)
Polymérisation avec le
H2O2 par Oxydoréduction
Précipité marron
très stable

40.
Détection de l’anion superoxyde (O2
-)
La mise en évidence du l’anion superoxyde par le
NBT dans les embryons prélevés de graines
témoins et traitées.
Photographies d'un embryon représentatif de
chaque lot, prises sous loupe binoculaire.
Nitrobleu de
tétrazolium (NBT)
Réduction par l’O2
-
En bleu de formazan
stable de couleur
bleue-indigo
PEG 30 %

41.
Cette activation dépend étroitement du type de traitement prégerminatif et même
de l’organe, le double hydropriming présentant les meilleurs résultats et
essentiellement au niveau de la gemmule.
Plusieurs auteurs ont expliqué l'amélioration de la germination chez les semences
traitées et de la tolérance au stress osmotique par l'augmentation de ces activités
enzymatiques antioxydantes qui permettent de détoxifier les cellules (Varier et al.,
2010 ; Ahmed et al., 2012; Chawla et al., 2014).
L’endurcissement des semences stimule l’activation des enzymes
antioxydantes au niveau des cotylédons et l’axe embryonnaire.
Ceci suggère que les effets bénéfiques de l’endurcissement sur l’amélioration des
performances germinatives pourraient être expliqués par la nouvelle théorie de la
« fenêtre oxydative pour la germination » proposée par Bailly et al. (2008).
Cette théorie fait référence à un niveau critique de ERO nécessaire à la
germination et la levée de la dormance.
Les traitements de prégermination stimulent la production des espèces
réactives d’oxygéne au niveau des tissus embryonnaires et essentiellement
au niveau des zones meristématiques ce qui prouve la forte activation de
la division cellulaire au cours de l’amorçage.

42.
Conséquences de
l’amorçage sur des
plantes soumises à un
stress hydrique

43.
Mise en pots des plantules issues de
graines témoins et traitées
Croissance linéaire des parties aériennes
Stress hydrique par un arrêt
d’arrosage de 15 jours
Teneur relative en
eau (TRE)
Intégrité
membranaire
Conductance
stomatique
Croissance des
parties aériennes
Paramètres morphologiques et physiologiques
Pigments
photosynthétiques
Proline libre
Paramètres biochimiques

44.
La croissance
linéaire des
parties aériennes

45.
Témoin 6h Imbibition
6h Hydro 3h Double Hydro
En conditions favorables
6h Hydro
3h Hydro
PEG 30% 6h imbib
0
5
10
15
20
25
30
35
Temoin
6h
imbib
PEG
10%
PEG
30%
3h
hydro
6h
hydro
3h
double
hydro
Longueurs
des
parties
aériennes
(cm)
+83 %
a a
b
c
d
c
e

46.
En conditions d’un stress hydrique
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Temoin
6h
imbib
PEG
10%
PEG
30%
3h
hydro
6h
hydro
3h
double
hydro
Longueurs
des
parties
aériennes
(cm)
+103.31 %

47.
Les paramètres
physiologiques et
biochimiques des
plantes stressées

48.
TRE, Intégrité membranaire et Conductance stomatique
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Temoin
6h
Imbib
PEG
30
%
3h
hydro
6h
hydro
3h
double
hydro
TRE
(%)
0
2
4
6
8
10
12
Temoin
6h
Imbib
PEG
30
%
3h
hydro
6h
hydro
3h
double
hydro
Conductance
stomatique
(mmoles
H
2
O
s
-2.
m)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Temoin
6h
Imbib
PEG
30
%
3h
hydro
6h
hydro
3h
double
hydro
Efflux
d'ions
(%)
+57.28 %
+271.6 %
-78.4 %

49.
Pigments photosynthétiques et Proline libre
0
10
20
30
40
50
60
Temoin
6h
Imbib
PEG
30
%
3h
hydro
6h
hydro
3h
double
hydro
Teneurs
en
proline
libre
(mg.g
-1
MVS)
0
10
20
30
40
50
60
70
Temoin
6h
Imbib
PEG
30
%
3h
hydro
6h
hydro
3h
Double
Hydro
Teneurs
en
caroténoïdes
(mg.g
-1
MVF)
0
1
2
3
4
5
6
Témoin
6h
imbib
PEG
30%
3h
hydro
6h
hydro
3h
Double
hydro
Teneurs
en
chlorophylles
totales
(mg.g
-1
MVF)
-86.84 %
+245.71 % +321.25 %

50.
Le maintien de la turgescence cellulaire.
La protection des membranes cellulaire de la peroxydation lipidique.
Une bonne conductance stomatique et une teneur élevée en
chlorophylles, assurant ainsi une bonne activité photosynthétique, donc une
bonne croissance et un bon développement.
La faible teneur en proline permet de déduire que l’arrêt d’arrosage ne
provoque pas un stress chez les plantes issues de semences ayant subi un
amorçage étant donné que l’accumulation de cet acide aminé est un bon
indicateur du stress.
L’endurcissement des semences, particulièrement la double
redéshydratation peut être utile pour atténuer les effets néfastes du
stress hydrique, en permettant :

51.
Longévité des graines
redéshydratées
(ageing):
Inconvénient de
l’hydropriming

52.
Longévité des graines redéshydratées (ageing)
0
20
40
60
80
100
120
1 jour 15 jours 1 mois 2 mois 4 mois 6 mois 8 mois 10 mois 12 mois
Temoin
3h hydro
6h hydro
3h double hydro
Capacité
de
germination
(%)
Temps après l'application de la redéshydratation
Cinétique de la capacité de la germination durant une année après l'application de
l'hydropriming.
Des plantules âgées de quatre jours issues de graines doublement redéshydratées après
différents temps de conservation.

53.
CONCLUSION
A l'issue de cette étude, nous pouvons conclure que le traitement
prégerminatif des semences de Vigna unguiculata permet d’améliorer les
performances germinatives, la croissance et le développement des plantes
sous des conditions favorables et stressantes.
Le double hydropriming, traitement inédit, offre les meilleurs
résultats.
Nous pouvons, ainsi, déduire que cette double redéshydratation
pourrait représenter une méthode très efficace pour l'amélioration de
la production végétale et en particulier dans des conditions hydriques
défavorables.
C’est une technique simple et peu coûteuse, qui évite l'utilisation de
produits chimiques qui peuvent être indésirables pour l'environnement et
la santé humaine.

54.
Ce travail avait pour but de contribuer à la compréhension des mécanismes
régissant l’endurcissement des semences au niveau embryonnaire.
Les résultats obtenus nous permettent de conclure que les traitements de
prégermination des semences, et plus particulièrement la double
redéshydratation provoquent des modifications physiologiques, biochimiques
et cellulaires.
Ces modifications obéissent à plusieurs voies de régulation et signalisation
complexes et hétérogènes, contrôlées par l’expression de nombreux gènes.
Nous proposons sur la base de nos résultats un modèle tentant
d’expliquer globalement les effets de l’hydropriming et de l’osmopriming
sur l’amélioration des performances germinatives, de la croissance et de
la tolérance au stress hydrique.

55.
•Redéshydratation
(Simple et Double)
•Osmopriming (PEG)
Traitements
prégerminatifs
Déshydratation
Activation de certains gènes de
tolérance à la déshydratation
Contrôle Épigénétique
Tolérance aux stress abiotiques
Amélioration des
performances germinatives
Intensification du Stress Oxydatif
Stimulation de la production de ERO
(H2O2 et O2
- ) au niveau de l’embryon
au cours de la germination
Activation plus forte et/ou plus
précoce (?) de la
Fenêtre oxydative1
Signalisation cellulaire
Synthèse d’osmolytes
(proline, sucres)
Ajustement osmotique
Activation des enzymes
Anti-oxydatives
au niveau de l’embryon
au cours de la
croissance
Activation des
enzymes de
dégradation
des réserves<
Levée
de la
dormance

56.
Perspectives
Faire une étude quantitative des ERO formées au niveau des tissus embryonnaires
au cours de traitements, ainsi qu’une étude d’autres systèmes anti-oxydatifs.
Étudier d'une manière plus approfondie le métabolisme prégerminatif en identifiant
d’une manière plus précise les protéines, les enzymes et les phytohormones.
Étudier l’expression de certains gènes candidats ainsi que les facteurs régulateurs
responsables des modifications du matériel génétique au cours de l'amorçage.
Étudier les modifications histologiques provoquées par l’endurcissement au niveau
des tissus embryonnaires par biais des coupes histologiques par un microtome.
Enfin, il s’agira, pour valider nos résultats, de mener des essais au champ par
semis de graines doublement redéshydratées en conditions normales et en
conditions de déficit hydrique.
Étudier les effets du nouveau type d’endurcissement (la double redéshydratation)
sur les semences d’autres espèces végétales sauvages et cultivées.

57.
Publication et Communications
Ce travail de thèse a fait l’objet :
Article

58.
Communications Internationales
Hydropriming and Osmopriming Effects on Cowpea (Vigna unguiculata L.): Involvement of
oxidative stress. Tübingen, Germany. Oct 2013.
Effets de l’osmopriming et de l’hydropriming sur Vigna unguiculalta : Implication du Stress
Oxydatif. Hammamet, Tunisie. Dec 2013.
Djebbar R., Boucelha L., Carol P. (Dec. 2014). Double hydropriming applied to Vigna unguiculata
seeds is better than a simple hydropriming. 2nd Adam Kondorosi symposium, Frontiers in Legume
Biology, 11 et 12 Décembre 2014, Gif sur Yvette, France.
Communications Nationales
Implication des activités anti-oxydatives dans le phénomène d’osmopriming de graines de Vigna
unguiculata. USTHB, Algérie. Jan 2013.
Un double hydropriming des graines de Vigna unguiculata est plus efficace qu’un simple
hydropriming. USTHB, Algérie. Fev 2014.
Les Espèces Réactives D’oxygène (ROS) : Dr Jekkyl And Mister Hyde. Ou comment l’oxygène peut
devenir toxique. USTHB, Algerie. Avr 2014.

59.
MERCI
POUR VOTRE
ATTENTION