La culture aisée de la pomme de terre et les vertus nutritionnelles de ses tubercules font de celle-ci une plante dominante en agriculture et une denrée alimentaire appréciée à l'échelle mondiale. Malheureusement, les changements climatiques menacent nos capacités de production de cette culture puisque les variétés modernes de pomme de terre sont vulnérables au stress hydrique en raison de leur système racinaire ténu et peu profond. En réponse à cette problématique, la littérature récente au sujet des cystatines suggère que la surexpression de ces inhibiteurs de protéases à cystéine pourrait contribuer à l'amélioration de la tolérance végétale au déficit hydrique, notamment par l'induction d'effets pléiotropiques bénéfiques dans la plante. Dans cette étude, nous avons examiné les impacts de l'expression constitutive de la cystatine recombinante de tomate SlCYS8 dans le tissu foliaire de lignées de pomme de terre transgéniques. La tolérance au stress hydrique des lignées modifiées a été analysée *in vitro* sur des plantules soumises à un choc osmotique, puis sur des plants acclimatés *ex vitro* cultivés en serre sous différents régimes d'irrigation. Les lignées SlCYS8 ont présenté un ratio 'biomasse racinaire/biomasse aérienne' accru en conditions de déficit hydrique ainsi qu'un meilleur rendement en tubercules cultivés en serre toutes conditions d'irrigation confondues. Ces observations suggérant un effet positif de la cystatine sur la tolérance au stress hydrique et le rendement agronomique des lignées modifiées ont été corroborées par une analyse du profil protéomique foliaire démontrant la mise en place d'effets pléiotropiques sur les sous-protéomes du stress, du métabolisme primaire et de photosynthèse. Ensemble, nos données morphologiques et protéomiques confirment le potentiel de la cystatine de tomate SlCYS8 comme outil éventuel pour l'amélioration du degré de tolérance de la pomme de terre au stress hydrique, et ce, en l'absence d'un compromis entre la croissance et l'activation des défenses de la plante.

La pomme de terre est l’un des principaux légumes et constitue un aliment de base dans l’alimentation mondiale. Les impacts du stress hydrique sur la pomme de terre sont généralement sévères; affectant son fonctionnement physiologique et en bout de compte la quantité et la qualité de ses tubercules. Ce travail a pour objectif d’étudier l’effet de plusieurs régies d’irrigation sur le temps de reprise des activités physiologiques de la pomme de terre et son rendement. Des traitements d’irrigation dont un Témoin (-20 kPa en continu), un seuil de potentiel matriciel du sol Sec (-40) et un Très-sec (-60) ont été appliqués aux plantes pendant des périodes de 1, 3 et 7 jours (Jr). Des paramètres ont été analysés pour suivre l’évolution de la réponse physiologique et les rendements ont été modélisés en fonction du stress pour estimer son impact sur la production. Pour Sec-1Jr, aucune différence significative de rendement n’a été observée en comparaison au Témoin. Une plus grande efficience d’utilisation de l’eau est observée pour Sec-1Jr puisqu’il consomme 10% moins d’eau. Une baisse des activités physiologiques a été enregistrée pour Sec-1Jr mais la récupération complète a été faite en moins d’une journée. Les plantes les plus stressées (Sec-7Jr et Très-sec–7 Jr) n’ont pas pu complètement récupérer. À l’exception de Sec-1Jr, les pertes de rendement sont sévères et ont été modélisées en fonction de l’indice de déficit hydrique (WDI). Des valeurs de WDI supérieures à 0.78 ont produit des pertes significatives de rendement par rapport au Témoin. En fonction de sa sévérité et sa durée, le stress hydrique influe considérablement sur le rendement de la pomme de terre et sa capacité de récupération après le réhumidification du sol. / Potato is one of the most important legumes and constitutes a dominant portion of the global diet. However, water stress affects the physiological activities, as well as the quantity and quality of the potato tubers. In this study, we evaluated the effect of several irrigation regimes on the recovery time of potato physiological activities and yield. The treatments investigated were by -40 (Dry) and -60 kPa (Very Dry) of soil matric potential (SMP) across three stress periods of 1 (1D), 3 (3D) and 7 (7D) days. A control treatment was included, which consisted in maintaining a SMP of -20 kPa during the experiment. Results showed a complete recovery of potato plants for the treatment consisting in applying a SMP of -40 kPa during 1 day, when compared with plants in the control treatment. Although a decrease in physiological activities was observed, potato plants consumed 10% less water in this scenario. Other treatments showed yield losses, especially the treatments under 7 days, where plants did not fully recover. Based on the results of yield loss and water stress, a Water Deficit Index (WDI) model was proposed. WDI values greater than 0.78 produced significant yield losses compared to the control. Depending on the severity and duration, water stress considerably influenced the potato yield and the capacity to recover after re-watering.

Le déficit hydrique affecte plusieurs variables physiologiques de la plante et est synonyme de baisse de rendement et de qualité pour des végétaux de grande culture tels que la pomme de terre. Dès lors, l’irrigation devient une solution préconisée. Celle-ci doit cependant permettre d’appliquer seulement la quantité d’eau dont la plante a besoin pour éviter le lessivage des fertilisants et pesticides pouvant contaminer la nappe phréatique. Depuis plus de vingt ans, la télédétection infrarouge thermique a permis de développer plusieurs outils de détection du stress hydrique. À travers des indices alliant des capteurs et des modèles tels que le CWSI (Crop Water Stress Index), la télédétection est utilisée pour répondre au besoin de dosage contrôlé des nouvelles pratiques agricoles et assurer une meilleure gestion de l’irrigation. Du fait des portions de sol visibles, les cultures partiellement couvrantes peuvent engendrer des erreurs d’estimation dans l’utilisation de ces indices. L’utilisation de radiomètre imageur allié à l’imagerie visible permet de palier à cette faiblesse. Le but de nos travaux est le développement d’un indicateur de l’état hydrique de la culture, accessible par thermographie infrarouge, permettant la détection précoce et la prévention du stress hydrique. Des mesures de température ont été effectuées en serre sur deux variétés de pomme de terre avec le radiomètre imageur ThermaCAM SC 2000. Des mesures répétées ont été prises sur des plants induits en stress hydrique et des plants témoins à plusieurs stades de développement de la culture. L’étude a montré une détection hâtive du déficit hydrique par thermographie infrarouge ainsi que l’influence du stress sur les variables biophysiques (température foliaire, surface foliaire, photosynthèse et conductance stomatique) et le rendement. La différence de température entre le couvert végétal et l’air (Tc – Ta) est fortement corrélée au stress hydrique. Elle a été associée à la surface foliaire pour développer l’Indice de Stress Hydrique Surfacique (ISHS). Les résultats obtenus avec l’ISHS pour la détection du stress hydrique sont très encourageants. / Water stress affect the yield and the crop quality. For more than twenty years, remote sensing allowed several tools developments to assess water stress detection using sensors and model such as Crop Water Stress Index (CWSI). Sparse crop can generate error in the interpretation of this index. The use of an imaging-radiometer combined to a high spatial resolution visible image help to remove this weakness. This study present a new water stress index based in the use of infrared thermography. A first dataset was taken from greenhouse experimental set up on potatoes species (Highlite and Chieftain) using an hand-held imaging-radiometer (ThermaCAM SC 2000). Repeated measurements were made for water-stress induced plants and for well irrigated plants at different growing stages. The study showed that an early detection of water deficit by infrared thermography is possible as well as the detection of the significant response of plant to heat stress and leaf area change based on water stress intensity. Temperature differences between crop canopy and air (Tc - Ta) are strongly correlated with the water stress. The study has permitted the development of a new index named Area Water Stress Index (AWSI) and the results obtained with this index for water stress detection are very encouraging.