Modifications métaboliques, moléculaires et génotoxicité induites par le cadmium chez Vicia faba | Metabolic changes, molecular and genotoxicity induced by cadmium in Vicia faba

anglais. Bean seedlings (Vicia faba), aged 12 days under hydroponic conditions are treated with 50, 100 and 200 microM cadmium chloride for 12, 24 and 48 h. Signs of intoxication manifested by disturbances of leaf and root growth accompanied by a browning of treated roots. Our results also showed a decrease in total chlorophyll content, nutrititionnel disorder and disruption of water absorption in treated bean seedlings. On the distribution of Cd between the leaves and roots of bean, we have shown a low pass metal ions to the leaves and preferential localization of these ions in the roots. Cadmiques the presence of ions in the nutrient solution resulted in the installation of a state of oxidative stress characterized by increased production of O2-and H2O2 in roots and leaves of bean seedlings treated. In the roots, the production of active oxygen radicals is associated with increased production of MDA (malondialdehyde), stimulation of lipoxygenase activity (LOX) at the beginning of treatment and an increased rate of cell death . In leaves treated with cadmium, we have not shown changes in MDA production compared to controls. Cope with the stress of cadmium, bean seedlings mobilize antioxidant systems to eliminate reactive oxygen species (ROS). We noted disruption of the activities of antioxidant enzymes (SOD, CAT, GPX, and enzymes ascorbate-glutathione cycle), changes in relationships ASA / DHA and GSH / GSSG and increased production of phenolic compounds. In roots, organs accumulate Cd, we noted an increase in phytochelatin content and a change in the expression of some genes related to metal stress (hsp70.1, CuZnSODcy, GR). Meristematic areas of these bodies, we also showed a decrease in the mitotic index, micronuclei induction and the appearance of chromosomal abnormalities affecting structure and numbers of chromosomes.

français. Des plantules de fève (Vicia faba), âgées de 12 jours sont traitées en conditions hydroponiques par 50, 100 et 200 µM de chlorure de cadmium pendant 12, 24 et 48 h. Les signes d'intoxication se manifestent par des perturbations de la croissance foliaire et racinaire accompagnées d'un brunissement des racines traitées. Nos résultats ont aussi montré, une diminution de la teneur en chlorophylle totale, un désordre nutrititionnel et des perturbations de l'absorption de l'eau dans les plantules de fève traitées. Concernant la répartition de Cd entre les feuilles et les racines de fève, nous avons montré un faible passage des ions métalliques vers les feuilles et une localisation préférentielle de ces ions dans les racines. La présence des ions cadmiques dans la solution nutritive a entrainé l'installation d'un état de stress oxydant caractérisé par une production accentuée de O2- et de H2O2 dans les racines et les feuilles de plantules de fève traitées. Dans les racines, la production de radicaux d'oxygène actif s'accompagne d'une augmentation de la production de MDA (malondialdéhyde), une stimulation de l'activité lipoxygénasique (LOX) au début du traitement et un accroissement du taux de mort cellulaire. Dans les feuilles traitées par le cadmium, nous n'avons pas montré des modifications de la production de MDA par rapport aux témoins. Face au stress cadmique, les plantules de fève mobilisent des systèmes antioxydants pour éliminer les espèces réactives de l'oxygène (ROS). Nous avons noté des perturbations des activités des enzymes antioxydantes (SOD , CAT, GPX, et des enzymes du cycle ascorbate-glutathion), des modifications des rapports ASA/DHA et GSH/GSSG et une production accentuée des composés phénoliques. Dans les racines, organes qui accumulent le Cd, nous avons noté une augmentation de la teneur en phytochélatines et une modification de l'expression de certains gènes liès au stress métallique (hsp70.1, CuZnSODcy, GR). Dans les zones méristématiques de ces organes, nous avons montré aussi une baisse de l'indice mitotique, une induction des micronoyaux et l'apparition d'anomalies chromosomiques touchant la structure et le nombre des chromosomes.