Analyse des processus de photoacclimatation chez le corail symbiotique Stylophora pistillata.

Abstract

La lumière étant le facteur clé à la base de la symbiose entre les scléractiniaires et leurs endosymbiontes photosynthétiques, il est intéressant de comprendre comment ce facteur influence les réponses physiologiques en termes de capacités photosynthétiques et de photoprotection. L’objectif de cette étude était d’évaluer les stratégies d’acclimatation à la lumière déployées par le corail S. pistillata et de mettre en évidence l’existence de voies alternatives de transport d’électrons. Pour répondre à nos questions, nous avons dans un premier temps comparé la morphologie et les densités en polypes de colonies de S. pistillata à 10 (=S) et 45 m (=D) de profondeur afin de dégager les différentes stratégies d’adaptation mises en place par l’hôte. Nous avons ensuite analysé les différences au niveau de la densité en Symbiodiniaceae, des concentrations pigmentaires (HPLC) et de la composition génétique de leur communauté de Symbiodiniaceae par des techniques de séquençage à haut débit. Ces dernières analyses nous ont permis, respectivement, de constater que la densité en Symbiodiniaceae doublait entre 10 et 45 m (815 638 ± 221 064 cell cm-2 (S) et 419 749 ± 82 481 cell cm-2 (D)), que le contenu pigmentaire augmentait globalement chez les Symbiodiniaceae de coraux Deep (chltotal : 4,39 ± 1,57 pg cell-1 (S) et 7,23 ± 0,87 pg cell-1 (D)) et que les Symbiodiniaceae hébergées aux deux profondeurs appartenaient à des clades différents (clade A1 (S) ; clade C72 (D)). Des mesures de dégagement d’O2 et d’émissions de fluorescence de la chlorophylle-a ont ensuite permis de comparer les activités photosynthétiques et l’importance des mécanismes de dissipation d’énergie sous forme de chaleur (NPQ : 1,34 ± 0,26 (S) et 0,54 ± 0,25 (D)). Grâce à ces mêmes techniques nous avons également pu mettre en évidence les différences au niveau des voies alternatives de transports d’électrons (AEF ; CEF et réaction de Mehler), avec un flux cyclique d’électrons pratiquement 5x plus élevé chez les coraux de faible profondeur (25 ± 10 e- s-1 (S) et de 6 ± 2 e- s-1 (D)). Nous avons donc remarqué que S. pistillata s’acclimatait à la lumière en grande partie grâce à sa morphologie et aux variations des concentrations pigmentaires de ses symbiontes. L’acclimatation aux fortes intensités lumineuses est, elle, permise par des capacités accrues de « Non-Photochemical Quenching » et la présence d’AEF plus importantes qu’en profondeur. La composition génétique en Symbiodiniaceae change avec la profondeur (shift de clades) mais le fait que les symbiontes présents en profondeur présentent également des réponses typiques de colonies de faible profondeur (légère augmentation du NPQ, du CEF et de la réaction de Mehler), suggère que les mécanismes de photoacclimatation chez les Symbiodiniaceae ne dépendent pas uniquement du génotype.