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Thèse Année : 2021

Spatio-temporal and experimental variabilities of functional value in five halophyte plants from New Caledonia, in a perspective of biosaline agriculture

Variabilité spatio-temporelle et expérimentale de la valeur fonctionnelle de cinq plantes halophytes de Nouvelle-Calédonie, candidates à l’agriculture biosaline

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Résumé

The global decrease of freshwaters and non-salinized lands around the world led to the development of saline crops worldwide, from halophyte plants, capable of grow and multiply in high salty environments. Based on intra-genera potentials, five halophytes from Amaranthaceae family drew attention to test their saline crop potential in New Caledonia: Suaeda maritima, Sarcocornia quinqueflora, Enchylaena tomentosa, Atriplex jubata and Salsola australis. The cultivation of such plants could encompass several biotechnological applications, belonging to the sectors of agri-foods, cosmetics, bioenergy or ecological restoration. Among these applications, the production of functional vegetables (rich in functional metabolites) from halophyte species is increasing worldwide. The scientific world has clearly established a link between salt tolerance of halophytes and their richness in functional metabolites (such as polyunsaturated fatty acids or antioxidants). But, the functional values of halophytes are assumed to be variable and dictated by their responses to environment (salt tolerance, nutrition, etc.). So, the study of such relationships is essential to define the local agronomic potential of potential future crop species. The present thesis work aimed to assess the potential of each of the five selected species as source of functional metabolites, as well as their functional variabilities according to environmental changes, whether natural or controlled. As such, it shows that the edible tissues of the five species have high functional values for essential minerals, polyunsaturated fatty acids and antioxidants in comparison with dietary standards and with other functional vegetables. It also shows the relationships between the compositions for polyunsaturated fatty acid and essential elements in species and the spatio-temporal variations of their natural environment. Finally, it shows the relationships between the growth and the compositions for antioxidants and fatty acids in species and experimental treatments, combining different salinity and nitrogen forms.Ultimately, such results are intended to help the emergence of experimental saline crops at larger scale in New Caledonia, in particular trough recommendations of optimal cultivation practices. Thus, they support some objectives of agricultural local policy, such as the greening and the diversification of agriculture.
La diminution globale des ressources en eau douce et en terres arables non salinisées à travers le monde a conduit à l’essor mondial de cultures biosalines, à partir de plantes « halophytes » capables de croître et de se multiplier sous de fortes concentrations en sel. Parmi les espèces halophytes candidates à ce type de productions biosalines en Nouvelle-Calédonie, cinq espèces ont été sélectionnées sur la base du potentiel retrouvé au sein de leurs genres : Suaeda maritima, Sarcocornia quinqueflora, Enchylaena tomentosa, Atriplex jubata et Salsola australis. La culture de ces plantes pourrait englober plusieurs applications biotechnologiques, touchant les secteurs de l’agro-alimentaire, de la cosmétique, des bioénergies ou encore de la restauration écologique. Parmi ces applications, la production de légumes biosalins fonctionnels (riches en métabolites fonctionnels d’intérêt) est en recrudescence au niveau mondial. Le monde scientifique a en effet clairement établi un lien entre la tolérance au sel et la richesse des plantes halophytes en plusieurs métabolites fonctionnels d’intérêt (tels que les acides gras polyinsaturés ou les antioxydants).Néanmoins, les valeurs fonctionnelles des plantes halophytes sont supposées variables et dictées par leurs réponses aux variabilités de l’environnement (tolérance au sel, nutrition, etc.). L’étude de telles relations est indispensable à l’établissement du potentiel agronomique local d’espèces d’intérêt telles que celles sélectionnées.Ceci a été l’objet du présent travail de thèse. Il a eu pour but d’évaluer le potentiel de chacune des espèces en tant que source de composés fonctionnels mais aussi d’évaluer leurs variabilités selon les modifications, naturelles ou contrôlées de l’environnement. A ce titre, il montre que les tissus comestibles de ces cinq espèces ont des valeurs fonctionnelles élevées en minéraux essentiels, acides gras polyinsaturés et/ou antioxydants en comparaison avec plusieurs normes diététiques et légumes fonctionnels d’intérêt. Il montre également des relations entre les compositions en acides gras et en éléments essentiels des espèces et les caractéristiques spatio-temporelles de leur milieu naturel. Il montre enfin des relations entre la croissance et les compositions en acides gras et/ou en antioxydants des espèces et différents traitements expérimentaux appliqués en serre, combinant salinité et nutrition azotée sous différentes formes. A terme, ces différents résultats pourront contribuer à l’émergence de cultures biosalines expérimentales à plus large échelle en Nouvelle-Calédonie et à des préconisations de pratiques culturales optimales pour ces cultures. Ils soutiennent ainsi des objectifs centraux de la politique agricole du territoire comme le verdissement et la diversification de l’agriculture.
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  • HAL Id : tel-03663240 , version 1

Citer

Cassandre Mathilde Hélène Certain. Variabilité spatio-temporelle et expérimentale de la valeur fonctionnelle de cinq plantes halophytes de Nouvelle-Calédonie, candidates à l’agriculture biosaline. Botanique. Université de la Nouvelle-Calédonie, 2021. Français. ⟨NNT : 2021NCAL003⟩. ⟨tel-03663240⟩

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