Differential responses of Emiliania huxleyi (Haptophyta) strains to copper excess

Emiliania huxleyi est un coccolithophore cosmopolite qui présente un haut degré de variabilité génétique et physiologique aussi bien entre souches qu’entre les étapes de son cycle de vie. Ici, nous avons examiné si les réponses au cuivre (Cu) et au stress oxydatif varient selon l’origine environnementale ou l’étape du cycle de vie. Nous avons comparé les réponses à des concentrations toxiques de Cu et à des expositions à court terme au peroxyde d’hydrogène de douze souches (huit diploïdes et deux paires de souches où haploïdes and diploïdes partagent la même base génétique) provenant de différentes origines océanographiques. Les réponses mesurées comprenaient le taux de croissance, les proportions de coccolithes malformés/incomplètes (souches diploïdes), la motilité (souches haploïdes), la fluorescence variable (Fv/Fm, une mesure de la santé de photosystème), analyses de cytométrie en flux des pourcentages de cellules vivantes et l’accumulation des dérivés réactives de l’oxygène (DRO), et les activités des enzymes ascorbate peroxydase (AP) et glutathion peroxydase (GP). Bien qu’une importante variabilité ait été observable entre les réponses au stress de ces souches, aucune différence statistique n’a été détectée lorsque les souches ont été regroupées par origines. Dans les deux paires diploïdes/haploïdes, les diploïdes ont montré une plus grande sensibilité à l’inhibition de la croissance par Cu que leurs haploïdes correspondants, bien que cette différence n’était significatif que dans le cas de la paire diploïde-haploïde qui est issue d’un isolât de la mer de Tasman (RCC1216 / RCC1217). Les diploïdes accumulent rapidement DRO en réponse à une exposition aiguë à Cu, alors que l’accumulation de DRO dans haploïdes était beaucoup plus faible. Notablement, il n’y a eu pas des différences dans les DRO induites par Cu entre les diploïdes sensibles et résistantes, ou entre les haploïdes sensibles et résistantes. Les différences de sensibilité au Cu entre les souches ont été reflétées dans les différences d’activité AP constitutive, mais aucune différence entre les souches dans l’activité GP constitutive ou induite n’a été détectée. Les différences dans l’activité AP constitutive, mais non dans l’activité GP induite par Cu, reflètent la sensibilité au Cu. Dans l’ensemble, nos résultats montrent une variabilité intraspécifique élevée parmi les génotypes et les phases du cycle de vie de E. huxleyi, ce qui pourrait refléter en partie les différences dans la tolérance au stress oxydatif.