Effet du chlorure de sodium sur la composition lipidique de la feuille de colza (Brassica napus)

Fouzia Najine, Brahim Marzouk et Abdelkader Cherif

R6sum& : La composition lipidique membranaire des feuilles de colza (Brassica napus L. var. oleifera Metzg) cultivC sur milieu hydroponique pendant un mois a CtC CtudiCe sous l'effet de concentrations croissantes en NaCl allant jusqu'i 170 mM. Les rCsultats montrent que les concentrations infkrieures a 102 mM entrainent une stimulation de la biosynthkse des glycerolipides polaires totaux. Quant aux concentrations supkrieures i 102 mM, elles induisent une diminution des teneurs en lipides totaux, en monogalactosyldiacylglycCrol, en digalactosyldiacylglycCrol et en phospholipides, tandis que les lipides neutres voient leur teneur augmenter avec 1'ClCvation de la concentration en NaCl dans le milieu. En ce qui concerne la composition en acides gras, le NaCl ne semble pas agir de la m&me f a ~ o n sur les niveaux des differents acides gras. En effet, une salinite accrue induit une diminution des pourcentages des acides 1inolCnique et hexadCcatriknoi'que au profit des acides linolkique et palmitique. Cette diminution est observke au niveau de toutes les catCgories lipidiques.

Mots clis : colza, lipides, chlorure de sodium.

Abstract: The effect of increasing NaCl concentrations up to 170 mM on the lipid composition of leaf membranes was studied on rape (Brassica napus L. var. oleifera Metzg) in hydroponic culture for one month. At NaCl concentrations lower than 102 mM, the polar glycerolipid biosynthesis was stimulated. NaCl concentrations higher than 102 mM reduced the contents in total lipids, monogalactosyldiacylglycerol, digalactosyldiacylglycerol, and phospholipids. In contrast, the neutral lipid contents increased with increasing NaCl concentration. An increase in NaCl induced a decrease in linolenic and hexadecatrienoic acid contents and an increase in linoleic and palmitic acid contents in all lipid groups.

Key words: rape, lipids, sodium chloride.

Introduction tion de la biosynthbse des lipides totaux, phospholipides et

Les biomembranes constituent une barribre de diffusion et assurent les Cchanges et le transport de l'eau et des ClCments nutritifs. Les lipides forment 30 i 70% des constituants membranaires (Mazliak 1987). En raison de cette importance, plusieurs travaux ont CtC rCalisCs en vue de suivre le-compor- tement des lipides membranaires vCgCtaux sous l'action de diffkrents facteurs de l'environnement tels que le froid, la

En ce qui concerne ce dernier facteur, la plupart des rCsultats indiquent qu'il perturbe le mCtabolisme des lipides. Ainsi, chez le tournesol par exemple, les teneurs en lipides totaux, phospholipides, galactolipides et acide linoltnique des feuilles accusent une baisse lorsque les plantes sont cultivCes en prCsence de NaCl (Ellouze et al. 1980; Gharsalli 1981). Le mCtabolisme lipidique au niveau de la feuille d'olivier est Cgalement affect6 par le sel dans le sens d'une diminu-

- . .

galactolipides avec une tendance a la saturation des lipides membranaires (Zarrouk et al. 1990).

D'autres travaux ont Ctt rtalisCs sur des plantes non olCa- gineuses comme l'orge. La teneur en galactolipides diminue considCrablement au niveau des membranes chloroplastiques de plants d'orge trait& au NaCl 400 nM, lequel inhibe la galactosyltransfCrase et la glycCro1-3-phosphate acyltransfkrase (Miiller et Santarius 1978) localisCe dans le stroma et qui est responsable de l'acylation des glycCro1-3-phosphate (Moore 1982). Un rCsultat comparable a CtC not6 par Harzallah Skhiri (1982) chez la luzerne cultivCe en conditions de salinitk; celui-ci a observC une diminution de la synthbse des galacto- lipides et une baisse du degrC d'insaturation des acides gras.

ConsidCrant la qualit6 des eaux d'irrigation qui sont, dans les rCgions arides comme la Tunisie, souvent chargtes en sel et l'irnportance Cconomique que pourrait prCsenter l'intro- duction de la culture du colza, nous avons envisagC d'ttudier, dans un premier temps, le comportement de cette plante vis-

R e ~ u le 12 juillet 1994. i-vis des eaux saumitres en accordant un poids particulier

F. Najine et B. Marzouk. Unit6 de biotechnologies vCgCtales aux constituants lipidiques foliaires. On connait l'ihportance

et de ressources gCnCtiques, Institut national de recherche de ces constituants dans 1'Cdification des systbmes rnembra- scientifique et technique, B. P. 95, 2050-Hammam-Lif, naires qui contr6lent les Cchanges de substances entre les Tunisie. diffkrents compartiments cellulaires et qui forment un support A. Cherif. ~ c o l e supCrieure des industries alimentaires, auquel sont attachts un certains nornbre de constituants de la 58, rue Alain Savary, 1003-Tunis, Tunisie. machinerie photosynthCtique.

Can. J . Bot. 73: 620-628 (1995). Printed in Canada / ImprimC au Canada

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Materiel et methodes

Materiel vegetal Les graines de colza utilides, Brassica napus L. var. oleifera Metzg, cultivar Drakkar, appartiennent B la lignCe 00, c'est- &-dire sans glucosinolates et sans acide Crucique.

Pour Cviter les risques d'infection, les semences ont CtC traitkes par immersion pendant 3 min dans une solution d'hypochlorite de calcium, raison de 10 g L-', puis rincCes B l'eau distillCe; elles ont ensuite CtC mises B germer dans des boites de petri sur du papier filtre imbibC d'eau distillee. Les boites ont CtC placCes B 1'obscuritC dans un incubateur oh la tempkrature Ctait maintenue B 20 1 "C.

Quand les radicules ont atteint une longueur d'environ 5 cm, les plantules ont CtC repiquCes sur milieu hydroponique cons- tituC d'une solution nutritive de m&me composition que celle dCcrite par Kelday et Bowling (1975). Dks l'apparition du bourgeon de la premikre feuille, les plantules ont CtC transfk- rCes dans le milieu nutritif additionnC de NaCl 0, 34, 68, 102, 136 et 170 mM. Elles ont CtC plactes sous un plafond lumineux, dans une salle de culture oh 1'humiditC Ctait de 50%, la temperature de 25°C le jour et 18°C la nuit et 1'Cclairement de 460 W mP2 (312 800 lx); la photopCriode a CtC fixCe B 16 h.

Cinquante plantes (5 X 10 plantes) ont CtC utilisCes pour chaque traitement. Aprks 30 jours de traitement, les troisikmes et quatrikmes feuilles depuis la base de la rosette ont CtC rCcoltCes et coupCes en deux moitiCs Cgales, de f a ~ o n B obtenir deux lots : l'un pour la dktermination de la masse skche, l'autre pour l'extraction des lipides.

Extraction des lipides totaux Les feuilles des plantes de colza ont tout d'abord CtC fixCes B l'eau distillie bouillante pendant 5 min afin d'inactiver les phospholipases (Douce 1964). Elles ont ensuite CtC broyCes dans un mortier en porcelaine en presence d'un mClange de chloroforme et mCthanol (2 : 1 en volume), conformCment a la mCthode dCcrite par Folch et al. (1957) et modifiCe par Bligh et Dyer (1959). L'extrait brut a CtC lavC i l'eau de fixa- tion pour dissoudre les substances non lipidiques. Aprks une centrifugation a 3000g pendant 10 min, la phase chloro- formique a CtC prClevCe puis CvaporCe a sec. Les lipides totaux ainsi obtenus ont pu &tre conservCs B -20°C dans un mClange de tolukne et d7Cthanol (4 : 1 en volume).

Se'paration des cate'gories lipidiques Les lipides totaux ont CtC sCparCs en classes de lipides par chromatographie unidimensionnelle sur couche mince de gel de silice (G60 Merck), selon la technique de Lepage (1967). Pour ce faire, une partie aliquote des lipides totaux a CtC

I dCposCe au bas de la plaque, i 1,5 cm du bord, sous courant d'azote afin de prCvenir les risques d'oxydation. Cette mtthode permet une sCparation satisfaisante des diffkrents glyciro-

I lipides polaires : phospholipides, galactolipides et sulfolipides. La rCvClation des lipides est faite en plongeant la plaque

convenablement sCchCe dans une cuve saturee en vapeurs d'iode pendant quelques secondes, de sorte que tous les lipides apparaissent en jaune-brun. L'iode est rapidement CliminC par un courant d'azote.

Quant la revelation spCcifique des phospholipides, elle

est effectuCe par pulvCrisation sur la plaque du rCactif de ZinzadzC (Dittmer et Lester 1964). Les composCs phospho- lipidiques apparaisssent alors en bleu sur fond blanc.

Me'thylation et analyse des acides gras La mkthylation des acides gras est rCalisCe apres saponification d'une fraction aliquote de la solution lipidique en prCsence de soude mkthanolique 0,5 M B 65°C pendant 15 min. Une trans- mithylation est effectuCe en prCsence de trifluorure de bore B 14% dans le mCthanol a 65°C pendant 15 min selon la mCthode de Metcalfe et al. (1966) modifiCe par Lechevallier (1966).

Les acides gras des classes lipidiques sont transmCthylCs directement aprks grattage des zones de silice correspondant aux diffkrentes classes et addition de 3 mL de mCthanol et de trifluorure de bore (Grenier et al. 1972). La rCaction est menCe B 80°C pendant 20 min. Les esters mkthyliques obtenus sont extraits au pentane aprks lavage a l'eau distillCe. Afin de quantifier les acides gras et les classes lipidiques oh ils sont intCgrCs, il est nkcessaire, dks le dCbut de ces rCactions, d'ajouter une quantitC connue d'heptadkcanoate de mCthyle comme Ctalon interne.

L'analyse des esters mCthyliques des acides gras est rCalisCe par chromatographie en phase gazeuse. Le chromatographe Girdel sCrie 300C est muni d'un dCtecteur B ionisation de flamme. La colonne a une longueur de 3 m, et 0,315 cm de diamktre. Elle est remplie d'un mClange de dikthylkne, de glycol et de succinate B 4 % comme phase stationnaire polaire et maintenue B 180°C. L'injecteur est port6 B une tempCra- ture de 210°C et le dttecteur B 240°C. Le gaz vecteur utilisC est l'azote avec un dCbit de 1,2 L h-I.

L'Ctude de la croissance a port6 sur deux paramktres importants : l'allongement de la rosette (mesurC du collet au sommet de la plante) et les masses de matikre fraiche et de matikre skche de la plante entikre.

Les ions K+, Na+, Ca2+ et C1- sont dosCs dans les feuilles sur le produit d'une extraction nitrique (NO,H 0,5%), aprks une rCduction de la matikre skche en poudre fine a l'aide d'un broyeur i billes, type Dangoumeau. Les cations Na+, K+ et Ca2+ sont dosCs par spectrophotomCtrie de flamme (Eppendorf), et les chlorures, i l'aide d'un chloridomktre digital (Haake Buchler), selon le principe de titration coulo- mCtrique avec dCtection de fin de rCaction potentiomCtrique.

Nos rCsultats repkentent les moyennes de trois rCpCti- tions avec Ccart type.

Resultats

La croissance En prCsence de concentrations de NaCl au-dela de 34 mM, l'allongement de la rosette est rCduit d'au moins 70% par rapport au tCmoin, dks la premikre semaine de traitement (fig. I), et les masses de matikre fraiche et de matikre skche diminuent (fig. 2 et 3). Cette baisse devient trks importante pour une concentration de NaCl 170 mM : rCduction de 82 % de la matikre fraiche de la plante entikre, par rapport au tCmoin, ce qui ,correspond a une rCduction de 74% de la matikre skche. A des concentrations supCrieures ou Cgales B 68 mM, le NaCl affecte la croissance des plants de colza; il entraine d'importantes reductions des matikres fraiche et skche, limitant ainsi l'allongement de la rosette et rCduisant la sur- face foliaire. Ces perturbations de la croissance seront accom-

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Fig. 1. Effet du NaCl sur l'allongement de la rosette de colza, en fonction de la durke du traitement : 1 ( a ) , 2 (+), 3 (,), 4 (D) et 5 (0) semaines. Les lignes verticales reprksentent les Ccarts types.

0 3 4 6 8 1 0 2 1 3 6 1 7 0

NaCl (mM)

pagntes coup sOr de modifications mttaboliques, notarnrnent au niveau des lipides membranaires.

Composition lipidique de la feuille de colza cultivk en milieu hydroponique sans NaCl

Les acides gras totaux Le tableau 1 donne la composition en acides gras de la feuille de colza; la prtsence d'acide hexadtcatriknoi'que permet de ranger celui-ci dans la catCgorie des plantes C16:3. D'autres acides gras sont presents h l'ttat de traces : acides laurique (C12:O) et myristique (C14:O).

La composition en acides gras de la feuille du cultivar Drakkar cultivt en milieu hydroponique rappelle celle rap- portte par plusieurs auteurs, dont Williams et al. (1983), et la composition en acides gras d'une autre plante C16:3, 1'Cpinard (Heemskerk et al. 199 1).

Les cattfgories lipidiques Les galactolipides (GL) regroupant essentiellement le mono- galactosyldiacylglycCrol (MGDG) et le digalactosyldiacyl-

Fig. 2. Effet du NaCl sur la croissance de plants de colza, exprimke en masse de matikre skche. P, plante entikre (0) ; Pa, partie akrienne (+); R, racine (a ) . Les lignes verticales reprksentent les kcarts types.

I I I , I 7

0 3 4 6 8 1 0 2 1 3 6 1 7 0

NaCl (mM)

Fig. 3. Effet du NaCl sur la croissance de plants de colza, exprimke en masse de matikre fraiche (m&me lCgende qu'8 la fig. 2).

NaCl (mM)

glyctrol (DGDG) constituent la fraction lipidique la plus importante des tissus photosynthttiques (63 % des lipides totaux (LT)), les phospholipides (PL) ne formant que 28% des lipides totaux et les lipides neutres (LN) 9%.

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Tableau 1. Composition en acides gras des lipides totaux et des categories lipidiques de la feuille de colza.

Acide gras

C16:O C16:l C16:3 C18:O CI8:l C18:2 C18:3 AGS AGI

LT 10 2,4 15,l 6 2,6 12,9 51 16,O 84 PL 30,8 13,4 tr 7,3 7,8 17,s 23,l 38,l 61,9 MGDG 3,l 2,3 33,2 tr 2,s 4,s 54,3 3, l 96,9 DGDG 13,2 2,8 tr 6 1 5,s 8 , l 64,3 19,3 80,7 LN 58,3 5 tr 9,7 12,2 9,9 4,8 68 32

NOTA : Les rtsultats reprtsentent les moyennes de trois rtpttitions; ils sont exprimts en pourcentages des acides gras totaux. AGI, acides gras insaturts; AGS, acides gras saturts; C16:0, acide palmitique; C16: 1, acide palmitoltique; C16:3, acide hexadtcatritnoi'que; C18:0, acide sttarique; C18: 1, acide oltique; C18:2, acide linoltique; C18:3, acide linoltnique; DGDG, digalactosyldiacylglyctrol; LN, lipides neutres; LT, lipides totaux; MGDG, monogalacto- sylglyctrol; PL, phospholipides; tr, traces.

Fig. 4. Effet du NaCl sur la teneur en acides gras totaux (AGT) de la feuille de colza. Les lignes verticales representent les tcarts types.

NaCl (mM)

Les divers acides gras sont inttgrts dans les moltcules lipidiques avec des pourcentages difftrents. Ainsi, les PL et les LN sont riches surtout en acide palmitique (respective- ment, 30,8 et 58,3%), tandis que les GL sont fortement insaturts. Ceci est dO la prtdominance de l'acide linolt- nique au niveau du DGDG (64,3 %) et du MGDG (54,3 %). En plus, ce dernier est caracttrist par la presence de l'acide hexadtcatriknoi'que esttrifiant la position 2 du glyctrol de sa moltcule avec un pourcentage important (33,2 %).

Composition de la feuille de colza cultivd en milieu hydroponique en prdsence de NaCl

Les lipides Les concentrations de NaCl 34 et 68 mM stimulent la bio- synthkse des LT exactement comme dans les ACT. Au-dela de 68 mM, la teneur en LT baisse considkrablement (fig. 4). Ces variations au niveau des LT reflktent celles des catego-

Fig. 5. Taux de lipides, relatif au t h o i n , de la feuille de colza pour difftrentes concentrations de NaCl (mM) : 0 (en blanc), 34 (+), 68 (barres obliques), 102 (tirett horizontal), 136 (tirete vertical) et 170 (pointillt). Les quantitts de lipides (mg g-I de MS) sont de 11,24 (LT), 3,96 (MGDG), 3,13 (DGDG), 3,18 (PL) et 0,97 (LN) chez le temoin.

MGDG

I 1 8 ~ ; ~ l DGDG

ries lipidiques. A la concentration de NaCl34 mM, il y a une importante augmentation des teneurs en PL (40 %) par rapport au ttmoin. Quant aux fortes concentrations de NaCl (supk- rieures a 68 mM), elles entrainent des reductions de ces teneurs de 20 2 60% par rapport au ttmoin (fig. 5). Les GL ne sont touchts que par les fortes salinitts. Ainsi, la teneur en MGDG baisse pour ne reprtsenter que 45 % par rapport au tkmoin 170 mM. Le DGDG est moins affectt; m&me a une concentration 102 mM de NaCl, sa teneur est plus t l tv te

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Fig. 6. Effet du NaCl sur la composition de la feuille de colza en acides gras C16:O (*), C16:l (O), C16:3 + C18:O (,), C18:I (+), C18:2 (+) et C18:3 (e).

NaCl (mM)

que le ttrnoin (4,8 rng g-I de MS). Le pourcentage des LN (essentiellernent des triacylglycCrols) augrnente avec la con- centration en NaCl et peut atteindre 60% par rapport au ttrnoin 2 la concentration 170 mM.

Ces rtsultats sont en accord avec ceux obtenus dans le cas des lipides polaires de feuilles d'olivier (Marzouk et al. 1987), de tournesol (Gharsalli 1981 ; Ellouze 1985), de jojoba (Chrttien et al. 1992; Ben Rays et al. 1993) et de haricot (Cachorro et al. 1993) produites sur milieu enrichi en sel.

Les acides gras Le sel rnodifie la composition des acides gras de la feuille de colza. En effet, au niveau des lipides totaux, les pourcentages en acides gras polyinsaturts (C18:3 et C16:3) baissent en prtsence de sel au profit de ceux des acides linolkique (C 18:2) et palrnitique (C16:O) (fig. 6).

La baisse du pourcentage d'acide hexadtcatriknoi'que (C16:3) est observte au sein du MGDG (fig. 7), tandis que celle de l'acide linoltnique (C18:3) apprait nettement au niveau des lipides rnernbranaires (MGDG, DGDG et PL; fig. 7, 8 et 9), surtout pour les fortes concentrations en NaC1. Ainsi, les acides gras les rnoins insaturts voient leur pour- centage augrnenter aux dtpens des deux principaux acides triinsaturts.

Fig. 7. Effet du NaCl sur la composition des galactolipides MGDG de la feuille de colza en acides gras C16:O (*), C16:l (o), C16:3 (,), C18:l (+), C18:2 (+) et C18:3 (e).

NaCl (mM)

Des variations sirnilaires sont observees au niveau des teneurs de ces acides gras. (tableau 2). Ainsi, pour le MGDG, les teneurs en acides gras triinsaturts diminuent d'une rnanikre irnportante en presence de NaCl 170 rnM. L'acide linoltnique, acide gras rnajeur du DGDG, passe de 1,20 mg g-I de MS chez le ttrnoin a 0,72 rng g-I chez les plantes cultivtes a cette rnkrne concentration.

LQ composition min6rale Lorsqu'on augrnente la concentration en NaCl dans le milieu de culture, les teneurs en ions rnintraux au niveau des feuilles, a savoir Naf , C1-, Kf et Ca2+, sont rnodifiees. Ainsi, la teneur en Na+ augrnente forternent et atteint un maximum de 3000 ptquiv. g-I de MS a la concentration de NaCl 102 mM, puis rtgresse sans jarnais atteindre celle du ttrnoin, rnCrne a la concentration extrsrne de NaC1. La teneur en C1- augrnente rtgulikrernent et devient tgale a 37 fois celle du ttrnoin a une concentration de NaCl 170 mM. Les teneurs en K+ et Ca2+ dirninuent d'une rnanikre trks importante sous l'influence de la salinitt; ainsi, elles passent respectivernent de 1450 ptquiv. g-I de MS chez le ttrnoin a 200 ptquiv. g- de MS en prtsence de NaCl 170 rnM, et de 2400 ptquiv.

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Fig. 8. Effet du NaCl sur la composition des galactolipides DGDG de la feuille de colza en acides gras C16:O (+), C16:l (o), C18:O (v) , C18:l (+), C18:2 (+) et C18:3 (a).

NaCl (mM)

g-I de MS chez le ttmoin 2 300 ptquiv. g-' de MS 2 la concentration extreme en NaCl (fig. 10). Par rapport 2 la matibre fraiche, les mkmes variations des teneurs en ions mintraux sont observtes.

Discussion

Le colza peut tolCrer de faibles concentrations en NaCl : la concentration ltthale conduisant B la mort de 50% des plantes est de 170 mM sur milieu hydroponique. I1 se comporte ainsi comme une plante assez tolCrante a la salinitt.

La matibre fraiche diminue continuellement avec l'aug- mentation de concentration en NaCl alors que la matibre sbche augmente en prtsence de NaCl34 mM et chute au-deli de cette concentration, ce qui est certainement dG B une dtshydratation des feuilles, traduisant probablement des difficultts d'alimentation hydrique de la partie aCrienne qui entrainent une diminution de l'allongement de la plante, de la surface foliaire et de la biomasse. Cette baisse de la bio- masse et de l'allongement pourrait aussi Ctre due B des modi- fications dans le mttabolisme de la plante, en particulier le mttabolisme lipidique. En effet, pour une concentration du milieu accrue en NaCl nous avons note, au niveau des feuilles,

Fig. 9. Effet du NaCl sur la composition en acides gras des phospholipides de la feuille de colza (meme lkgende qu'i la fig. 8).

NaCl (mM)

une baisse des teneurs en lipides totaux, surtout les galacto- lipides et les phospholipides, contrairement aux lipides neutres dont la teneur augmente avec la concentration en NaC1. Ceci pourrait Ctre expliqut par une degradation des lipides polaires au profit des lipides neutres (Harwood 1992; ChrCtien et al. 1992); il pourrait Cgalement s'agir d'une inhibition de la biosynthbse des lipides polaires menant B une augmentation des pourcentages de lipides neutres sous l'effet du NaCl. La rCduction de la teneur en lipides observte chez le colza et chez d'autres plantes suptrieures (Stuiver et al. 1981 ; Chrttien et al. 1992; Ben Rays et al. 1993; Cachorro et al. 1993) pour- rait Cgalement Ctre due B une inhibition de la biosynthbse de ces composes par le sel ou 2 un renouvellement lent de ces moltcules, suite B un ralentissement ou mCme B une inactiva- tion des enzymes de biosynthbse des moltcules de glyctro- lipides polaires.

Quant aux acides gras, nous avons remarque que le NaCl entraine une baisse du degrt d'insaturation, lequel se retrouve au niveau de l'acide linoltnique (C18:3) (l'acide gras majeur des galactolipides) et de l'acide hexadtcatribnoi'que (C16:3). Par contre, les acides gras moins insaturts, tels que l'acide

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Tableau 2. Effet du NaCl sur les teneurs des principaux acides gras des glyckrolipides de la feuille de colza.

Teneurs en acides gras (pg g-I de MS) NaCl (mM) C16:O C16:3 C18:O C18:l C18:2 C18:3

Monogalactosyldiacylglycdrol 0 90+46 950+49 tr 70+3 130+16 1560+81

34 140+5 1220+47 tr 70+3 140+5 1430+56 68 100+3 1260 +43 tr 100+3 230+8 1830+62

102 140+6 790 + 3 tr 60+3 230+10 1000+45 136 150+5 550+19 tr 90+3 240+8 780+26 170 110+9 350+3 tr 70+5 170+13 530+42

Digalactosyldiacylglycdrol 0 250+ 13 0 110+5 100+5 150+8 1210+63

34 290+ 11 0 140+5 80+3 230+9 1380+54 68 240 + 8 0 160+5 80+3 210+7 2720 + 92

102 310+14 0 190+8 130+6 390+17 1710+77 136 240 + 8 0 160+5 80+3 260+9 1120+38 170 170+ 13 0 110+9 80+6 190+15 720+57

Phospholipides 0 710+37 tr 170+9 180+9 400+21 530 + 27

34 950+37 tr 200+8 130+5 730+28 830+32 68 860+29 tr 150+5 150+5 80+16 570+19

102 710+32 tr 100+4 130+6 350+16 360+16 136 750 +25 tr 130+4 120_+4 150+5 260 + 9 170 590+47 tr 70+5 80+6 80+6 120+9

NOTA : Les risultats reprksentent les moyennes de trois ripititions +_ icarts types.

linoltique (C 18:2), ou saturts, tels que l'acide palmitique (C16:0), voient leur niveau augmenter avec la salinitt. Les enzymes responsables de la dtsaturation des acides gras sont localistes a difftrents sites cellulaires et agissent sur diverses espbces moltculaires de lipides (phosphatidylcholine (PC), MGDG, DGDG, etc.). Ainsi l'oltoyl-PC dtsaturase agit sur la principale moltcule support de dtsaturation de l'oltate selon la voie eucaryotique ou cytoplasmique pour former partir de 18: 1-PC du 18:3-PC selon un schtma de dtsatura- tion stquentielle : 18: 1-PC- 18:2-PC- 18:3-PC.

Le MGDG des plantes C16:3 comme le colza est riche en acides gras C18:3 et C 16:3. Les espbces moltculaires majeures de MGDG sont 18:3/16:3 et 18:3/18:3 et sont formtes via deux voies distinctes de biosynthbse. Le 18:3/16:3-MGDG est suppost dtrivt du prtcurseur diacylglyctrol d'origine chloroplastique; c'est la voie procaryotique. En ce qui concerne le 18:3/18:3-MGDG, le prtcurseur diacylglyctrol provient de PC cytoplasmique; c'est la voie eucaryotique. L'espkce 18: 1/16:0-MGDG procaryotique synthttiste au niveau du chloroplaste va subir une strie de dtsaturations stquentielles sur les deux positions in situ pour donner le 18:3/16:3-MGDG. Par contre, le 18:3/18:3-MGDG est biosynthttist a partir du diacylglyckrol provenant de diverses espkces moltculaires de PC de type 18:1/18:1-PC, 18: 1/18:2-PC, etc.; aprbs galacto- sylation des diacylglyctrols formts, il se produit une strie de dtsaturations stquentielles des espbces MGDG obtenues, menant jusqu'au 18:3/18:3-MGDG, en tenant compte de la faible contribution du 18:3-PC pour donner du 18:3-MGDG (Norman et John 1986; Heemskerk et Wintermans 1987;

Roughan 1987; Wang et Hildebrand 1988; Kunst et al. 1989; Zarrouk et al. 1990; Browse et Somerville 1991).

I1 parait ainsi qu'en prtsence de NaC1, la dtsaturation des acides gras des feuilles de colza est ralentie ou m&me inhibte a difftrents niveaux surtout aux ttapes 18:2- 18:3 et 16:O- 16:3, ce qui explique l'accumulation de C18:2 aux dtpens de C18:3, et de C16:O aux dtpens de C16:3.

De nombreux auteurs s'accordent sur le fait que les tchanges entre le milieu cellulaire et son milieu environnant sont con- tr6lts par les proteines inttgrtes a la membrane (Mazliak 1987; Serrano 1988; Clarke et al. 1989). En effet, ce sont les canaux de types K f , Naf et Ca2+, les prottines G et les ATPases, etc. qui rtgulent les flux ioniques a travers la membrane cellulaire selon plusieurs facteurs. Cependant, les lipides qui forment un pourcentage important des consti- tuants membranaires contribuent aussi, quoique de f a ~ o n moindre, a ces tchanges.

Les rtsultats de l'analyse mintrale au niveau des feuilles suggbrent tgalement l'hypothbse que le colza cultivt en con- ditions de salinitt inftrieures 102 mM procbde au phtno- mbne de compartimentation, c'est-a-dire la formation de vtsicules membranaires ou sont stquestrts les ions Naf et C1- afin de diminuer leurs concentrations dans le cytoplasme cellulaire ou se trouvent la plupart des enzymes. Au-dela de 102 mM, cependant, le colza exclut le Naf de ses tissus. Ce phtnomene a t t t remarqut chez le Diplochnefisca (Warwick et Halloran 1992). 11 permet d'expliquer qu'aux faibles con- centrations (infkrieures a 102 mM), on observe une stimula- tion de la biosynthbse de plusieurs classes de lipides (DGDG,

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Fig. 10. Effet du NaCl sur les teneurs en ions Na+ (a), C1- (O), Ca" (+) et K + (*). Les lignes verticales repkentent les Ccarts types.

NaCl (mM)

PL et LN) pour la nCoformation des membranes, mais qu'aux fortes salinitCs (supCrieures h 102 mM), il y a inhibi- tion de cette biosynthbse (Prud'homme et al. 1990). En effet, les cellules rCagissent souvent, sous l'effet du stress salin, par une augmentation de la ~Csiculisation des membranes plasmiques (Kramer et al. 1977; Flowers et Lauchli 1983) et par une augmentation de la teneur en rCticulum endoplasmique (Yeo et al. 1977), lequel est un site important de la biosyn- thbse eucaryotique des glycCrolipides des feuilles (Roughan 1987; Heemskerk et Wintermans 1987). Toutes ces observa- tions montrent l'importance des membranes cellulaires vCgC- tales dans la rCgulation des flux ioniques, sous conditions de salinitC, pour le maintien d'une composition ionique favorable 5 la croissance.

Quant aux acides gras polyinsaturCs, leur pourcentage baisse h des concentrations de NaCl supCrieures h 102 mM, au profit des acides gras saturCs, monoinsaturCs et mCme diinsaturks, entrainant ainsi une stabilitC de la membrane

cellulaire et limitant, par la suite, les flux d'ions nocifs a la cellule.

Conclusion

Le colza est considCrC comme une plante qui tolkre de faibles concentrations en NaCl (inferieures h 68 mM). Lorsque la concentration en sel augmente dans le milieu, la biomasse ainsi que l'allongement de la rosette diminuent, les lipides membranaires foliaires de type C16:3, en particulier les galactolipides et les phospholipides, connaissent une baisse remarquable de leurs teneurs et le degrC d'insaturation aug- mente nettement. Aux concentrations allant jusqu'h 102 mM, il y a stimulation de la biosynthbse des LT tandis que les teneurs en galactolipides ne sont affectCes qu'aux fortes con- centrations en NaC1.

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