Résumé
L’accident nucléaire ayant eu lieu à Fukushima le 11 mars 2011, a entrainé une libération de radionucléides, principalement du 137césium, retenu par les argiles dans les premiers centimètres du sol. L’objectif de la thèse a consisté à obtenir des idéotypes de riz limitant l’entrée du 137Cs par les racines, et sa translocation vers les parties aériennes. Afin de répondre à cette problématique, l’identification et la caractérisation des gènes impliqués par l’entrée du césium dans la plante a été une étape primordiale. Les résultats obtenus en levures mais également in planta, ont confirmé l’implication du transporteur potassique OsHAK1 comme étant le transporteur majeur. Un criblage de mutants de levures pour le gène OsHAK1 a permis de générer 2 mutations qui entrainent une réduction de la perméabilité du transporteur pour le Cs+. Une validation in planta à l’aide de la technologie Crispr/Cas9 permettrait d’insérer de façon spécifique les différentes mutations lors de la coupure double brin dans le gène OsHAK1, par recombinaison homologue. Le césium étant concentré uniquement dans les premiers centimètres du sol, l’architecture racinaire représente un enjeu majeur en termes d’absorption du césium. Ainsi, le second volet de l’étude consistait à évaluer l’influence de la modification de l’architecture racinaire du riz sur sa capacité à capturer le radio-élément dans les horizons superficiels du sol. Pour cela, nous avons fait appel à la diversité naturelle ou induite présente dans l’espèce Oryza sativa L. En plus de la lignée NIL-DRO1, connue pour son enracinement profond, nous avons fait le choix d’utiliser une lignée quasi isogénique affectée dans le gravitropisme de l’appareil racinaire. Nos résultats n’ont pas permis de confirmer statistiquement qu’un enracinement profond limite l’acquisition et le stockage du césium dans les parties aériennes, elles nous ont toutefois permis d’améliorer la caractérisation des matériels indica et japonica à travers un dispositif expérimental conçu pour mimer une contamination artificielle retrouvée à Fukushima. L’ensemble des résultats obtenus dans le cadre de cette recherche pourraient avoir des applications directes en termes de conduite à adopter en cas de fuite de radioactivité au niveau des centrales nucléaires localisées près de cultures agricoles.