Soutenance de thèse de COQUIN Salomé

Résumé de la thèse

Les métabolites spécialisés des espèces végétales sont des molécules clés du fonctionnement des écosystèmes. Volatils ou non volatils, ils jouent un rôle majeur dans la défense contre les stress biotiques (herbivorie, compétition) et abiotiques (sécheresse, température), mais aussi comme médiateurs chimiques des interactions intra- et interspécifiques. Leur étude éclaire ainsi les mécanismes de résistance et de résilience des plantes face aux changements environnementaux.
Bien que cruciaux, ces composés restent peu connus dans les milieux marins, notamment chez les Magnoliophytes marines, essentielles à la qualité des eaux, à la stabilité des côtes et à la séquestration du carbone bleu. Or, ces dernières années, ces services sont menacés car les herbiers marins sont en déclin à cause des changements globaux. Une compréhension approfondie des métabolites spécialisés produits par les herbiers marins pourraient permettre de mieux comprendre les dynamiques de ces écosystèmes dans un contexte de changement climatique.
C'est dans ce cadre que s'inscrit mes travaux de thèse qui visent à 1) caractériser les métabolites spécialisés volatils ou Composés Organiques Volatils Biogéniques (COVB), 2) caractériser les métabolites spécialisés non-volatils, 3) de déterminer l'impact de la saisonnalité sur les COVB et 4) de déterminer l'impact de la saisonnalité sur les métabolites non volatils des quatre principales espèces d'herbiers marins de la zone Méditerranéenne, à savoir Posidonia oceanica, Cymodocea nodosa, Zostera noltei et Zostera marina. Les COVB ont été échantillonnés par fibres SPME et analysés en GC-MS, tandis que les métabolites non volatils ont été extraits par solvant et détectés par UHPLC-qToF-MS au travers d'échantillonnages ponctuels et saisonniers.
Les volatilomes (i.e. ensemble des composés volatils produits par un individu) et les métabolomes (i.e. ensemble des composés non-volatils produits par un individu) des différentes espèces d'herbiers marins sont très diverses avec la présence de composés de différentes familles chimiques, déjà identifiés en milieu terrestre (e. g. acide chicorique, acide rosmarinique, benzaldéhyde ou α-ionone). Mes travaux ont également mis en évidence la présence de composés spécifiques du milieu marin comme les composés halogénés (1-chlorodecane) et les composés soufrés (sulfure de diméthyl). Mes travaux ont également mis en évidence des biomarqueurs volatils (citral, humulène ou alloaromadendrène) et non-volatils (rutine ou sulfate de kaempferol) permettant de distinguer chimiquement les espèces les unes des autres. Enfin, la saisonnalité a un impact non négligeable sur les composés spécialisés notamment en été avec la présence de composés spécifiques à cette saison (3-hexen-1-ol, menthol, zonarene, acide succinique et acide ferulique). Ces résultats indiquent que les métabolites spécialisés marins pourraient jouer des rôles de composés de défense, grâce à leurs propriétés antioxydantes déjà mises en évidence en milieu terrestre, ce qui mérite de plus amples investigations.