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Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
la plante pourront être remobilisés par la suite pour être redistribués vers d’autres
compartiments de la plante via le phloème. La mobilité phloémique d’un élément
conditionne son degre de translocation aux autres oiganes de la plante. Le Cd est
par exemple un élément particulièrement mobile dans le phloème, la voie phloémique expliquant 91 à 100 % de la contamination du grain de riz (Oryza sativa L.)
selon Tanaka et al. (2007). Il peut aussi y avoir rétention sur la paroi des vaisseaux
conducteurs et certains MR sont quasiment immobiles dans le phloème alors
qu’ils peuvent être mobiles dans le xylème après absorption racinaire; c’est le cas
du Sr2+ (Zeller et Feller, 1999). Du fait des caractéristiques du phloème, comme
un pH légèrement alcalin, une teneur élevée en diverses molécules organiques
issues de la photosynthèse (Dinant, 2008), les cations inorganiques sont solubles
(transportables) dans ce compartiment uniquement sous forme complexée (notamment au citrate et à la nicotianamine), l’affinité avec ces vecteurs modulant donc
la mobilité des contaminants.
2.3. Localisation tissulaire, cellulaire, subcellulaire
L’approche la plus simple pour localiser les métaux et radionucléides dans les
plantes est la séparation physique et le dosage des différents compartiments. Elle
permet d’avoir accès au stock dans les organes facilement séparables (racines,
tiges, feuilles, graines, fruits). La distribution des radionucléides et des métaux
à l’échelle de la plante entière peut être imagée par autoradiographie en utilisant
la radioactivité du radionucléide étudié ou d’un isotope marqué (e.g. 65Zn, 54Mn,
63Ni, -7Co, 109Cd) dans le cas des métaux.
A l’échelle tissulaire et cellulaire, différentes techniques ont été utilisées chez
les plantes : la microscopie électronique à balayage (MEB) ou à transmission
(MET) couplées à la microanalyse en dispersion d’énergie (EDX), la microsonde
utilisant des particules (pPIXE), la microfluorescence X utilisant le rayonnement
synchrotron (pXRF), et la microscopie à épifluorescence en utilisant des sondes
fluorescentes (e.g. le Zinquin et le Zinpyr pour Zn).
La quantification des éléments est possible dans certains cas par pPIXE,
MET-EDX ou pXRF. Dans le cas du césium, une analyse par RMN du 133Cs in
vivo a permis de suivre sa répartition dans les différents compartiments de la
cellule dArabidopsis et de mettre en évidence l’influence du potassium exogène 8
(Le Lay et al., 2006). Les études sur la localisation des métaux et radionucléides ~
à 1 échelle tissulaire, cellulaire et subcellulaire qui ont été menées montrent une |
grande variété en fonction de l’espèce. Certaines plantes hyperaccumulatrices s
(Thlaspi caerulescens, Alyssum murale} stockent les métaux principalement dans é
1 épiderme, alors que d’autres (Arabidopsis halleri} les stockent dans le méso- |
phylle. Dans tous les cas, les vacuoles sont un compartiment d’accumulation 8
important. Chez les plantes non accumulatrices, les métaux ont été observés dans |
la paroi des cellules des racines et des feuilles, en particulier dans les cellules j
entourant les vaisseaux conducteurs. Des microanalyses de plantes de lupin |
traitées avec l’U montrent la présence d’U associée à la paroi cellulaire et sous j
ormes de dépôts (avec du phosphore, oxygène, calcium, potassium et chlore) dans «
Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
la plante pourront être remobilisés par la suite pour être redistribués vers d’autres
compartiments de la plante via le phloème. La mobilité phloémique d’un élément
conditionne son degre de translocation aux autres oiganes de la plante. Le Cd est
par exemple un élément particulièrement mobile dans le phloème, la voie phloémique expliquant 91 à 100 % de la contamination du grain de riz (Oryza sativa L.)
selon Tanaka et al. (2007). Il peut aussi y avoir rétention sur la paroi des vaisseaux
conducteurs et certains MR sont quasiment immobiles dans le phloème alors
qu’ils peuvent être mobiles dans le xylème après absorption racinaire; c’est le cas
du Sr2+ (Zeller et Feller, 1999). Du fait des caractéristiques du phloème, comme
un pH légèrement alcalin, une teneur élevée en diverses molécules organiques
issues de la photosynthèse (Dinant, 2008), les cations inorganiques sont solubles
(transportables) dans ce compartiment uniquement sous forme complexée (notamment au citrate et à la nicotianamine), l’affinité avec ces vecteurs modulant donc
la mobilité des contaminants.
2.3. Localisation tissulaire, cellulaire, subcellulaire
L’approche la plus simple pour localiser les métaux et radionucléides dans les
plantes est la séparation physique et le dosage des différents compartiments. Elle
permet d’avoir accès au stock dans les organes facilement séparables (racines,
tiges, feuilles, graines, fruits). La distribution des radionucléides et des métaux
à l’échelle de la plante entière peut être imagée par autoradiographie en utilisant
la radioactivité du radionucléide étudié ou d’un isotope marqué (e.g. 65Zn, 54Mn,
63Ni, -7Co, 109Cd) dans le cas des métaux.
A l’échelle tissulaire et cellulaire, différentes techniques ont été utilisées chez
les plantes : la microscopie électronique à balayage (MEB) ou à transmission
(MET) couplées à la microanalyse en dispersion d’énergie (EDX), la microsonde
utilisant des particules (pPIXE), la microfluorescence X utilisant le rayonnement
synchrotron (pXRF), et la microscopie à épifluorescence en utilisant des sondes
fluorescentes (e.g. le Zinquin et le Zinpyr pour Zn).
La quantification des éléments est possible dans certains cas par pPIXE,
MET-EDX ou pXRF. Dans le cas du césium, une analyse par RMN du 133Cs in
vivo a permis de suivre sa répartition dans les différents compartiments de la
cellule dArabidopsis et de mettre en évidence l’influence du potassium exogène 8
(Le Lay et al., 2006). Les études sur la localisation des métaux et radionucléides ~
à 1 échelle tissulaire, cellulaire et subcellulaire qui ont été menées montrent une |
grande variété en fonction de l’espèce. Certaines plantes hyperaccumulatrices s
(Thlaspi caerulescens, Alyssum murale} stockent les métaux principalement dans é
1 épiderme, alors que d’autres (Arabidopsis halleri} les stockent dans le méso- |
phylle. Dans tous les cas, les vacuoles sont un compartiment d’accumulation 8
important. Chez les plantes non accumulatrices, les métaux ont été observés dans |
la paroi des cellules des racines et des feuilles, en particulier dans les cellules j
entourant les vaisseaux conducteurs. Des microanalyses de plantes de lupin |
traitées avec l’U montrent la présence d’U associée à la paroi cellulaire et sous j
ormes de dépôts (avec du phosphore, oxygène, calcium, potassium et chlore) dans «