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A MULTIDISCIPLINARY APPROACH FOR THE CHARACTERIZATION OF Pistacia atlantica Desf. subsp atlantica DIVERSITY IN NORTHWEST ALGERIA
(2016-05-17) BELASKRI Asma; Encadreur: BENHASSAINI Hachemi
Abstract : A MULTIDISCIPLINARY APPROACH FOR THE CHARACTERIZATION OF Pistacia atlantica Desf. subsp atlantica DIVERSITY IN NORTHWEST ALGERIA The current study aims at the characterization of Pistacia atlantica Desf. subsp atlantica diversity from Northwest Algeria Sixteen natural populations of Pistacia atlantica Desf. subsp. atlantica were investigated on a longitudinal gradient. The pluviothermal data of sampling sites were used for the climatic characterization. The study examined morphologically ten mature trees per sites (males and females) and biometrically 3520 mature compound leaves. A significant correlation between climatic parameters and leaf morphology was showed. Several values were reported for the first time on the species, such as the length and the width of the leaf (reaching up to 24.5 cm/21.9 cm), the leaflets number (up to 18 leaflets/ leaf) and the petiole length of the terminal leaflet (reaching up to 3.4 cm). The original findings of this study were used to update the Pistacia atlantica subsp. atlantica identification key. The intraspecific chemical variability was assessed through the characterization of leaf essential oils and cell wall polysaccharides. Essential oils were isolated by hydrodistillation. Compositions were further investigated by Gas Chromatography (GC) followed by Gas chromatography-mass spectrometry GC/MS and were submitted to multivariate statistical analysis. Essential oils were obtained in yields ranging from 0.1 to 0.42%. Terpinen-4-ol, α-pinene, germacrene D and E-caryophyllene were found as major components. The two last compounds were never mentioned as main constituents in the essential oil of this species. Multivariate cluster analysis of compositional data evidenced three types of essential oil considering the predominant constituents: 1) terpinen-4-ol ; 2) α-pinene / camphene ; 3) α-pinene / germacrene D. For the cell wall polysaccharides dosage, cellulosic and hemicellulosic fractions were isolated and dosed from mature leaves. The wall residue yield varied from 36.2 to 69.5%. The cellulose and hemicelluloses yields varied from 21.25 to 51% and 7 to 27.6% respectively. The genetic diversity was assessed through the genome size estimation, the chromosome count and the genetic polymorphism assessment. The genome size estimation was performed using flow cytometry on 97 samples. The Propidium Iodide (IP) fluorescence intensity showed that all the analyzed samples are diploids (2n=2x). The flow cytometry analysis leaded to estimate a very small genome (2C = 1.21±0.02 pg). No statistical differences were recorded between the genome sizes of the analyzed samples. Squash preparation for chromosome study was carried on fixed buds. Meristematic somatic cells of male floral buds showed the best prometaphase which on (2n =30) chromosome complement was observed. Two chromosomes bearing satellites showed evident and large secondary constrictions. For the genetic diversity assessment, 61 genotypes were characterized using 6 SSR microsatellites. A total of 26 alleles were amplified. The effective number of alleles ranged between 1.92 and 4.34. Allele frequencies ranged from 0.008 to 0.68. Eight alleles (30.8%) observed as rare alleles. The observed heterozygosity (Ho) ranged from 0.35 to 0.67, while the expected heterozygosity (He) ranged from 0.48 to 0.77. Five of six loci showed an overall heterozygote deficiency; however, none of the assayed loci displayed a significant heterozygote deficiency. Two loci showed significant departure from Hardy–Weinberg equilibrium (HWE), while no significant deviations (P<0.01) from the Hardy–Weinberg proportions were found for four loci. Four of six markers were classified as very informative markers. Molecular analysis of variance (AMOVA) showed moderate differentiation in allele frequencies between four groups of populations and that 87.65% of variation is originated from variability between genotypes. Cluster analysis based on the euclidean distance using ‘Unweighted Pair Group Method using Arithmetic Averages’ (UPGMA) leaded to observe divergences between genotypes within site and between sites. The current study indicated an evident diversity probably due to a genetic flow between populations.
Aspects éco physiologiques et malformations des structures foliaires chez Pistacia terebinthus L. du mont de Tessala (Wilaya de Sidi Bel Abbés)
(2016-11-20) MELLAH Rabha; Encadreur: BENHASSAINI Hachemi
الملخص (بالعربية) قادنا وجود حشرة المنة (القمل) بعدد كبير على أشجار الفستق التربنتي بجبل تسالة (ولاية سيدي بلعباس) إلى البحث على توزيع الجرب في منطقة الدراسة ، تركيبها نسيجيا في علم التشريح وجرعته المركبات الثانوية فيها تبدي النتائج أن نوع الجرب الأكثر وجودا في منطقتنا هو الذي تسببت فيه جيويكا أوتريكولاريا بنسبة 63 بالمائة ، تأتي بعدها براكليتوس سيمسيفورميس بنسبة 14 بالمائة ثم الجرب الناتجة عن بانزوجيا بيستاسياي وفوردا مارجيناتا بنسبة 10 بالمائة. النسبة الأقل وجودا تكون في الجرب الناتجة عن فوردا فورميكاريا ثمانون بالمائة من الوريقات المأخوذة لا توجد بها جرب، أما 20 بالمائة المتبقية فهي منقسمة كالآتي: 14 بالمائة لجيويكا أوتريكولاريا (71 بالمائة بالنسبة لوجود الجرب)، 3 بالمائة و2 بالمائة على التوالي للجرب براكليتوس سيمسيفورميس و فوردا مارجيناتا ، بالمقابلة فوردا فورميكاريا موجودة في الوريقات بنسبة 0.5 بالمائة فقط دراسة الأنسجة على مستوى الوريقات المصابة بالجرب تظهر تغيرات خلوية على مستوى النسيج ألعمادي للوريقات، ازدواجية في القنوات المفرزة والنسيج الوعائي مع تزايد عشوائي في الخلايا. الجرب التي تغير أطراف الوريقات هي براكليتوس سيمسيفورميس، فوردا مارجيناتا و فوردا فورميكاريا في حين جيويكا أوتريكولاريا و بانزوجيا بيستاسياي، على الترتيب تغير العصيب الرئيسي للوريقة والوريقة كاملة جرع المركبات الثانوية تبدي أن الجرب الناتجة عن بانزوجيا بيستاسياي (الصغيرة والبالغة) هي الغنية بهذه المركبات، غير أن الصغيرة منها فقيرة من حيث وجود الفلافونوز و الأنثوسيان على التوالي بنسبة 2 بالمائة و 6 بالمائة. جيويكا أوتريكولاريا (الصغيرة والبالغة) تقريبا متطابقتين في احتوائهما على هذه المركبات عند مقارنتها بالوريقات، هي الأقل احتواء. كل النتائج المحصول عليها مشجعة بقدر معرفة أين نستطيع استعمال الفستق التربنتي كشجرة للفائدة الأولى في محاربة التصحر الأراضي، أيضا نستطيع استغلاله لقيمته الطبية طالما أن جربه مستعمله في الطب التقليدي الكلمات المفتاحية: الفستق التربنتي، علم الأنسجة، الجرب، المركبات الثانوية Résumé (Français et/ou Anglais) : La présence sur le peuplement de pistachier térébinthe dans le mont du Tessala (wilaya de Sidi bel abbés), de pucerons gallicoles en nombre très important nous a conduit à entreprendre une recherche sur la répartition des ces galles dans la station d’étude, leur histo-anatomie ainsi que leurs composition en métabolites secondaires. Les résultats montrent que le type de galle le plus dominant dans notre station est celle due au puceron Geoica utricularia avec un taux de 63, suivi de Paracletus cimiciformis à 14, puis les galles de Baizongia pistaciae et Forda marginata à 10. le taux le plus faible présence est noté chez les galles dues à Forda formicaria. Quatre vingt pour cent (80) des folioles prélevées sont inoccupées par les galles et les 20 restante sont répartis comme suit : 14 pour la galle Geoica utricularia (71 par rapport à la présence des galles), 3 et 2 respectivement pour les galles Paracletus cimiciformis et Forda marginata par contre la galle Forda formicaria n’occupe les folioles qu’à 0.5. L’histologie des folioles touchées montre des modifications cellulaires au niveau du parenchyme palissadique des folioles, un dédoublement des canaux résinifères, et des faisceaux vasculaires avec une multiplication anarchique des cellules. Les galles qui modifient la marge de la foliole sont Paracletus cimiciformis, Forda marginata et Forda formicaria tandis que Geoica utricularia et Baizongia pistaciae modifient respectivement la nervure principale et la foliole complète. Les dosages des métabolites secondaires montrent que la galle due à Baizongia pistaciae (jeunes et matures) sont les plus riches en ces coproduits sauf que les jeunes sont pauvres en flavonols et en anthocyanes, respectivement (2% et 6%). Geoica utricularia (jeunes et matures), sont presque identiques dans leurs composition en ces métabolites. En les comparants avec les feuilles, ils sont moins riches. Tous les résultats obtenus sont encourageants dans la mesure où on pourra utiliser le Pistachier térébinthe comme arbre de premier intérêt dans la lutte contre l’érosion des sols il pourra aussi être exploité pour son intérêt médicinal du moment que les galles sont utilisées en médecine traditionnelle. Mots clés : Pistacia terebinthus L., Histologie, galles, métabolites secondaires.
Contribution à l’étude de l’auto écologie et de la variabilité génétique intraspécifque chez Ammophila arénaria (L.) dans la région ouest de l’Algérie
(2015-07-02) MOURI (épouse BEKKHOUCHA) Charaf; Encadreur: BENHASSAINI Hachemi
Résumé (Français et/ou Anglais) : Notre travail de recherche rentre dans le cadre de la connaissance et de la valorisation pour la protection des ressources naturelles et du patrimoine des différents écosystèmes de notre pays. Notre étude s’est penchée sur un espace naturel ayant une importance privilégiée et peu valorisé, représenté par celui des dunes du littoral de l’ouest algérien qui fait partie des lieux prioritaires pour la conservation de la biodiversité. La présente étude s’est intéressée à une graminée qui est la plus caractéristique de cet écosystème, l’oyat ( Ammophila arénaria (L.) Link) qui présente une combinaison de plusieurs modes d’adaptation pour faire face aux contraintes environnementales auxquelles cette espèce est confrontée durant tout son cycle de développement. L’évaluation et la connaissance des concentrations de la proline, des sucres solubles et des éléments minéraux a pour but d’établir un profil biochimique en relation avec la haute performance de cette espèce psammophile, halophile et xérophile dans l’ajustement aux contraintes de son milieu naturel. La mise en évidence d’osmoprotecteurs, indicateurs physiologiques et biochimiques d’ajustement et marqueurs métaboliques de résistance aux stress environnementaux a révélé que l’Oyat synthétise naturellement et que l’accumulation la proline et les sucres solubles au niveau des organes étudiés (les feuilles la tige, le rhizome ) durant les 4 saisons de l’année et les taux varient en fonction de l’organe, les saisons et l’âge du végétal ;le taux le plus fort des deux substances est noté dans les feuilles les plus âgées et durant les saisons les plus chaudes et sèches de l’année. Les caractéristiques ioniques d’Ammophila arénaria diffèrent selon l’organe et l’âge de la plante et cela en prenant en considération les facteurs de stress que subit cette plante. Les résultats obtenus concernant le dosage des éléments minéraux montrent que le rapport K+/Na+ est plus élevé dans la partie aérienne que dans la partie rhizomateuse ce qui implique que la sélectivité dans la partie est en faveur du potassium. L’application de la technique ISSR sur les échantillons de feuilles de l’espèce étudiée a révélé qu’il est possible de démontrer une variabilité intra spécifique de l’oyat prélevée de deux sites géographiquement éloignés. Nos résultats sur la diversité génétique de la population d’Ammophila arénaria pourrait être important pour comparer les études écologiques dans différentes populations de cette espèce et pour planifier la régénération et la restauration de la végétation des dunes.
Enveloppe écologique, caractères microphytodermiques et effets allélopathiques des composés phytochimiques des espèces du genre Ruta dans la région nord occidentale oranaise.
(2018-11-27) BENNAOUM Zineb; Encadreur: BENHASSAINI Hachemi
Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé La diversité des caractères écologiques, microphytodermiques (stomates, trichomes, cellules excrétrices) et phytochimiques ont une grande valeur dans les études systématiques et taxonomiques des plantes. Ce travail vise à recueillir le plus grand nombre de caractères qui peuvent distinguer taxonomiquement entre les espèces du genre Ruta. L’étude saisonnière a porté sur trois espèces à savoir Ruta chalepensis Ruta montana et Ruta angustifolia sous deux bioclimats de l'Algérie nord occidentale. Elle cherche d’une part à caractériser les habitats propres à chaque espèce, à identifier les caractères microphytodermiques adaptatifs face aux conditions écologiques du milieu, et d’autre part à déterminer le lieu de formation et la caractérisation phytochimique des huiles volatiles chez ces espèces ainsi que leur pouvoir dans les interactions allélopathiques. Les résultats montrent que les espèces du genre Ruta sont influencées par les facteurs écologiques du milieu et par l’ambiance de leurs cortèges floristiques correspondants, abritant ainsi des communautés végétales nettement différentes dans les¬quelles se développent ces espèces. Les empreintes épidermiques foliaires chez les espèces en question ont révélé des feuilles amphystomatiques avec une dominance du type tétracytique et anomocytique. La structure, la forme, la taille et le nombre des stomates et des cellules sécrétrices variaient entre les différentes espèces et suivant les conditions écologiques saisonnières. L’étude phytochimique manifeste une diversité remarquable de la composition des huiles essentielles tant sur le plan quantitatif que qualitatif, à la fois entre les espèces et les saisons. Par conséquent, différents chemotypes ont été retenus. Les principaux composants trouvés chez R. montana sont 2-undecanone suivi de (E) caryophyllène et caryophyllène oxyde. R. angustifolia et R. chalepensis se caractérisent par une majorité de 2-undecanone, 2-nonanone et 2-methyloctyl acetate. L'analyse multivariée des onze échantillons a suggéré que les principaux facteurs susceptibles d'influencer la composition chimique des huiles essentielles des feuilles étaient non seulement la période de collecte mais aussi l'origine géographique des espèces. Des effets inhibiteurs d’intensité variable ont été observés sur la germination et la croissance des graines de Triticum aestivum L. Ces composés volatiles possèdent un rôle écologique important, via leur potentiel allélopathique. Abstract : The diversity of ecological, micro-phytodermics (stomata, trichomes, secretory cavities) and phytochemical characters have great value in plants systematic and taxonomic studies. This work aims to collect as many characters as can be distinguished taxonomically between species of the genus Ruta. The seasonal study to be carried out on three species (R. chalepensis R. montana and R. angustifolia) under different bioclimates of northwestern Algeria. On the one hand, it seeks to characterize the habitats specific to each species, to identify the adaptive microphytodermic characteristics in the ecological conditions of the environment, and on the other hand to determine the place of formation and the phytochemical characterization of the volatile oils in these species as well as their power in allelopathic interactions. The results show that the species of the genus Ruta are influenced by the ecological factors of the environment and by the atmosphere of their corresponding floristic processions, thus sheltering distinctly different plant communities in which these species develop. Foliar epidermal imprints in this species revealed an amphystomatic leaves with a dominance of tetracytic and anomocytic type. The structure, shape, size and number of stomata and secretory cells varied among different species and seasonal ecological conditions. The phytochemical study shows a significant diversity in the composition of essential oils both quantitatively and qualitatively, between species and seasons. As a result, different chemotypes have been selected. The main components found in R. montana are 2-undecanone followed by (E) caryophyllene and caryophyllene oxide. The majority of 2-undecanone, 2-nonanone and 2-methyloctyl acetate characterizes R. angustifolia and R. chalepensis. The multivariate analysis of the eleven samples suggested that the main factors that could influence the chemical composition of the leaf essential oils were not only the collection period but also the geographical origin of species. Inhibitory effects with variable intensity were observed on germination and seed growth of Triticum aestivum L. These volatile compounds have an important ecological role, via their allelopathic potential.
Etude écologique et nutritionnelle des co-produits de Ceratonia siliqua L., Gleditshia triacanthos L. et Quercus ilex L.: valorisation et usages
(2016-10-09) HAZEM Zouaoui; Encadreur: BENHASSAINI Hachemi
Résumé (Français et/ou Anglais) : Le présent travail consiste à évaluer l’influence de l’incorporation de deux types de régimes alimentaires ; l’un à base de farine de gland de chêne vert (Quercus ilex) seul (RI) ou en substitution partielle du gluten de maïs (RII) et l’autre, à base de légumineuses (Ceratonia siliqua (RIII) et Gleditshia triacanthos (RIV)) utilisés séparément ou combinés (RV) dans l’aliment des rats sur l’évolution pondérale, les paramètres plasmatiques, histologiques et immunochimiques. Des rats mâles de race Wistar de vingt et un jour (21) ont été élevés ensembles et alimentés avec un même régime de démarrage jusqu’à l’obtention d’un poids idéal (80  5g) ; sevrés et répartis dans des cages métaboliques à raison de cinq rats par lot. La distribution des régimes expérimentaux est effectuée au moment du sevrage jusqu’au sacrifice (60 jours). Le régime RI, montre une évolution pondérale négative et des paramètres plasmatiques non équilibrés. Par contre, l’addition du gluten de maïs à la farine de gland de chêne vert dénote une évolution pondérale avec une moyenne importante (1.5 g/j), qui reste inférieure à celle du témoin (3g/j) et des paramètres plasmatiques satisfaisants. Les régimes RIII et RIV montrent une évolution pondérale irrégulière atteignant une valeur maximale durant la sixième semaine et une chute vers la fin de l’expérimentation. Tandis que, le mélange de ces deux espèces (RV) dénote une croissance pondérale régulière qui atteint 1,7g/j en moyenne. Les rats nourris par ce régime présentent une légère hyperglycémie (134,14 mg/dl) et un taux nettement élevé de triglycérides dépassant la norme (346,26 mg/dl) au niveau du lot RIV. Un taux de glucose légèrement élevé (121,95 mg/dl) et un effet hypercholestérolémiant (247,36 mg/dl) est enregistré au niveau du lot RV. Du point de vue histologique, aucune anomalie structurale ni fonctionnelle du foie n’est enregistrée chez les rats soumis aux régimes RT, RII et RV et ce, contrairement aux rats soumis aux régimes RI, RIII et RIV où des anomalies ont été constatées. Pour les reins et les testicules, des malformations tissulaires sont constatées avec tous les régimes à l’exception du régime témoin et le régime RII. Le taux d’albumine sérique (marqueur de la malnutrition) chez les rats témoins (RT) et ceux recevant le régime supplémenté (RII) est de 50g/l et de 47g/l respectivement. Ces valeurs sont à des taux physiologiques équilibrés, confirmant ainsi l’état nutritionnel adéquat chez ces mêmes rats. À la lumière des résultats obtenus, il est intéressant d’entrevoir l’utilisation des produits étudiés dans le domaine de l’alimentation animale.