MICRO – bioindications structurales des contraintes environnementales
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Fig. 1 Cellule parenchymateuse dans le mésophylle d’une feuille de hêtre dans le courant de l’été. Microscopie électronique à transmission.
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Photo: Terry Menard (WSL).
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Fig. 2 Apex racinaire mycorrhizé d’une racine fine d’épicéa. Microscopie photonique.
Photo: Petra Bernasconi (WSL).
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Fig. 3 Épaississements de la paroi cellulaire sous la forme de protrusions pectiques dans le mésophylle d’une feuille d’orne exposée à de l’ozone. Détection histochimique en microscopie à fluorescence.
Photo: Pierre Vollenweider (WSL).
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Sous l’effet de contraintes d’origine environnementale ou anthropogène, les plantes développent rapidement des modifications de la structure des cellules, des tissus et des organes affectés. La morphologie, la distribution et l’intensité des changements structuraux reflètent les perturbations de la physiologie cellulaire et varient d’un facteur de stress à l’autre. Ainsi, la microscopie peut être utilisée pour mieux comprendre les relations de cause à effet entre le stress et les réactions structurales et pour poser un diagnostic dans le cas de modifications de la vitalité.
Objectifs et méthodes
Les objectifs principaux de MICRO sont de développer des outils analytiques dans le but de caractériser les changements structuraux de l’échelle sub-cellulaire à la plante entière et d’appliquer ces connaissances dans le cadre de projets de recherche concernant différentes problématiques environnementales. C’est principalement les effets de facteurs de stress abiotiques qui sont étudiés.
D’un point de vue méthodologique, différentes approches descriptives et quantitatives en microscopie photonique diascopique et à fluorescence et en microscopie électronique sont combinées dans le but d’identifier des groupes de bioindications structurales, d’analyser leur distribution spatiale dans les cellules et les tissus et de caractériser les réactions physiologiques des plantes sous stress. Les structures mises en évidence avec diverses méthodes histochimiques peuvent être quantifiées par la suite en analyse d’images et comparées avec d’autres données, par exemple des mesures morphologiques, physiologiques ou (bio)chimiques.
Thèmes de recherche
Des thèmes de recherche variés, nécessitant le développement d’approches expérimentales diverses, sont abordés dans MICRO. Notre savoir-faire provient principalement de notre participation à des expérimentations du WSL en conditions contrôlées (MODOEK) et nous l’appliquons dans le cadre de collaborations impliquant des chercheurs du WSL et/ou d’institutions partenaires. Notre expérience démontre que les changements structuraux jouent un rôle fondamental dans la réponse des plantes au stress et qu’ils interviennent simultanément aux modifications physiologiques.
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Liens vers des exemples d’applications
- Dégâts d'ozone dans le feuillage des essences ligneuses. >>
- Compartimentation de métaux lourds dans les tissus végétaux. >>
- Mécanismes de tolérance et réactions de stress dans les espèces ligneuses en réponse aux changements climatiques en cours. >>
| Mots-clés: |
Environmental stress - light microscopy – electron microscopy – histochemistry – bioindication – stress physiology - |
