Effet de l’interaction lumiere-salinite sur l’activite du photosysteme ii des feuilles excisees de maïs

Abstract

La diminution de la croissance vegetative observée chez nombreuses plantes, soumises au stress salin et exposées à des conditions naturelles d’ensoleillement, est souvent associée à une baisse de leur activité photosynthétique. Cependant les mécanismes de l’inhibition photosynthétique sont encore peu étudiés. Le photosystème II (PS II) est considéré un des facteurs clé dans la réponse de la photosynthèse des feuilles aux stress environnementaux. L’association de la lumière et du stress salin parait avoir des effets synergétiques sur l’activité photochimique du PSII conduisant, ainsi à la photoinhibition. L’objectif de cette etude est de diagnostiquer l’effet de l’interaction lumière- salinité sur l’activité photochimique du photosystème II au cours de la photosynthèse. Le materiel vegetal est constitué de deux variétés de maïs (Zea mays L.) fourrager: Aristo et Arper. Des feuilles détachées de plantes cultivées sur milieu témoin (eau distilée), sont incubées pendant 6 heures dans des solutions salines à différentes concentrations (0, 100, 200 et 300 mM NaCl), soit en absence ou en présence de lumière (1000 μmol m^-2 s^-1). Puis, leurs teneurs en sodium ont été déterminées. Pour vérifiers’il y’aura récupération de leur activité photochimique, d’autres feuilles qui ont été mises à absorber du NaCl dans une solution de 300 mM à la lumière pendant 4 heures, sont transferees dans de l’eau distillée en obscurité ou en lumière. Les resultants montrent une stabilité du rendement quantique maximal (Fv/Fm) pour les feuilles mises à absorber du NaCl à l’obscurité.Par contre l’éclairement associé avec la salinité engender une photoinhibition qui se manifeste par une diminution du rendement quantique maximal du PSII. Cette photoinhibition, due à une accumulation excessive des ions Na+dans les tissus foliaires, est réversible. En effet, en absence d’un seul des facteurs de l’association lumière-salinité le PSII récupère son activité photochimique.

Mots Clés: fluorescence chlorophyllienne, feuillesexcisées, stress lumineux, chlorure de sodium, Zea mays

English Abstract

The decline in growth observed in many plants, subjected to salt stress and exposed to sunlight conditions, is often associated with a decrease in their photosynthetic activity. No clear mechanisms of the inhibited photosynthesis have emerged since photosystem II (PS II) is considered to play a key role in the response of leaf photosynthesis to environmental  perturbations. The combination of light and salt stress appears to have synergistic effects on the photochemical activity of PSII driving, and to photoinhibition. The objective of this study was to evaluate the reversible effect of salinity and light interaction on maximal quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm.). In this experiment, detached leaves of two forage maize (Zea mays L.) varieties, Aristo and Arper were placed during 6 hours in solutions of different concentrations of NaCl (0, 100, 200 and 300 mM) and subjected to light (1000 μmol m^-2 s^-1) or obscurity. Then, their contents of sodium were determined. In order to verify the photo-inhibition reversibility, other leaves which were incubated in a solution of 300 Mm NaCl, during 4 hours were transferred in distilled water and also subjected to light or to obscurity. Results indicate that leaves which had been put to absorb NaCl in obscurity showed no change in maximal efficiency of PSII (Fv/Fm). Nevertheless, light treatment associated with salinity generates a photo-inhibition of PSII manifested by a significant decrease in maximal efficiency of PSII. This photo-inhibition, due to an excessive accumulation of sodium in leaves, is reversible. It is quite sufficient to eliminate only one factor of the association light-salinity for the PSII activity resume.

Keywords: Light stress, sodium chloride, Zea mays