Arbuscular mycorrhizal fungal inoculation protects Miscanthus×giganteus against trace element toxicity in a highly metal-contaminated site.

Firmin, S., Labidi, S., Fontaine, J., Laruelle, F., Tisserant, B., Nsanganwimana, F., Pourrut, B., Dalpé, Y., Grandmougin, A., Douay, F., Shirali, P., Verdin, A., et Lounès-Hadj Sharaoui, A. (2015). « Arbuscular mycorrhizal fungal inoculation protects Miscanthus×giganteus against trace element toxicity in a highly metal-contaminated site. », Science of the Total Environment, 527-528, p. 91-99. doi : 10.1016/j.scitotenv.2015.04.116  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La phytorestauration assistée par des champignons mycorhiziens à arbuscules pourrait constituer une option écologique et économique dans le cadre des programmes de remise en état des sols contaminés. Notre but était de caractériser le potentiel de phytorestauration d’éléments traces (ET) du Miscanthus × giganteus. Pour comprendre les mécanismes qui interviennent dans la tolérance de la symbiose mycorhizienne arbusculaire à la toxicité liée aux ET, nous avons comparé la teneur en acides gras et plusieurs biomarqueurs du stress oxydatif dans les racines et les feuilles du Miscanthus × giganteus cultivé au champ dans des sols contaminés par des ET ou dans des sols témoins. Les ET s’étaient accumulés en plus grandes quantités dans les racines, mais les feuilles étaient la partie la plus touchée par la contamination par les ET et étaient caractérisées par une forte baisse de la teneur en acides gras. Le stress oxydatif induit par les ET dans les feuilles a été confirmé par une augmentation du malondialdéhyde (MDA), un biomarqueur de la peroxydation des lipides. La contamination par les ET a fait diminuer le rapport GSSG/GSH dans les feuilles des plantes exposées, alors que l’activité de la peroxydase et de la superoxyde dismutase a augmenté dans les feuilles et les plantes entières, respectivement. L’inoculation de champignons mycorhiziens à arbuscules a également stimulé la colonisation des racines en présence de contamination par les ET. La colonisation mycorhizienne a entraîné une diminution de l’activité de la superoxyde dismutase dans la plante entière et de l’activité de la peroxydase dans les feuilles, et a induit une augmentation notable de la teneur en acides gras des feuilles ainsi qu’une diminution de la formation de MDA dans les plantes entières. Ces résultats portent à croire que la mycorhization peut conférer une protection contre le stress oxydatif induit par la contamination du sol, et que l’inoculation de champignons mycorhiziens à arbuscules pourrait être utilisée comme technique de bioaugmentation pour faciliter la culture du Miscanthus dans les sols fortement contaminés par des ET.

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