Aspects génétiques et écologiques de la tolérance aux métaux lourds et de l'hyperaccumulation chez Thlaspi caerulescens (Brassicceae) : perspectives en phytoremédiation

Les especes metallophytes presentent des populations metallicoles dans les milieux riches en metaux lourds, qu’elles sont capables de tolerer. Quelques-unes de ces especes sont aussi capables d’hyperaccumuler les metaux lourds dans leurs parties aeriennes. En terme d’ecologie evolutive, la relation entre tolerance et hyperaccumulation et la signification adaptative de l’hyperaccumulation, sont encore mal connues. En ecologie de la restauration, les especes metallophytes sont utilisees pour la phytoremediation des sols pollues. Thlaspi caerulescens J. & C. Presl est une metallophyte qui presente aussi des populations non metallicoles, dont les individus expriment un niveau plus faible de tolerance au zinc et un niveau plus fort d’hyperaccumulation du zinc. Notre premier objectif est d’examiner les bases genetiques et les mecanismes ecophysiologiques associes aux differences de niveaux de tolerance au zinc et d’hyperaccumulation du zinc entre les populations metallicoles et non metallicoles de cette espece. A partir de croisements jusqu’a la generation F2 nous montrent que la tolerance et l’hyperaccumulation sont en partie genetiquement correlees. Nous discutons aussi de l’hypothese de l’intervention d’un petit nombre de genes dans le controle de ces caracteres, et la signification evolutive de ces resultats genetiques. De meme, les analyses ecophysiologiques montrent que la croissance des feuilles, un mode d’expression de la tolerance au zinc, est liee a la cinetique d’hyperaccumulation du zinc. Dans le contexte de la phytoremediation, notre deuxieme objectif est de determiner in situ les performances individuelles et en associations, de plusieurs especes metallophytes susceptibles de constituer un couvert vegetal dense et durable pour stabiliser les sols. Une premiere experience montre que les individus metallicoles d’Anthyllis vulneraria (Fabacae), Koekleria vallesiana (Poaceae) et Festuca arvernensis (Poaceae) sont capables de se developper sur un site tres pollue grâce a l’ajout d’un fertilisant organique. Une deuxieme experience revele que le melange entre ces trois especes est tres productif et, au vu des relations interspecifiques positives, potentiellement durable.