La toxicité cellulaire potentielle de la sulcotrione 2-(2-chloro-4-(methylsulfonyl)benzoyl)-1,3-cyclohexanedione, un herbicide sélectif tricétonique a été évaluée sur Vicia faba et Allium cepa. La génotoxicité a été étudiée sur une culture hydroponique pour des traitements à différentes concentrations de sulcotrione 10-5, 10-4 et 2.10-4 M pendant 45 h. Nos résultats ont montré que la sulcotrione provoque une augmentation dose-dépendante de la fréquence des micronoyaux dans les cellules méristèmatiques des racines. Elle induit des altérations chromosomiques à la concentration la plus faible (10-5M) mais aussi une baisse de l’indice mitotique, ce qui indique l'effet mutagène puissant de cette molécule. C’est le premier travail montrant une génotoxicité de la sulcotrione. Les signes d’intoxication se manifestent par les perturbations de la croissance foliaire et racinaires accompagnées d’un brunissement des racines traitées de Vicia faba. Sulcotrione, Mikado®, marc de raisin et des mélanges de sulcotrione ou Mikado® et de marc de raisin induisent la mort cellulaire. La présence des herbicides ainsi que celle des cocktails ont entrainé l’installation d’un état de stress oxydant caractérisé par une production accrue d’H2O2. La production de radicaux d’oxygène actif s’accompagne d’une augmentation de la production de MDA et un accroissement de la mort cellulaire. L’ajout de l’extrait de raisin aux herbicides, soit à la sulcotrione ou au Mikado®, modifie l'expression des gènes habituellement associés au stress cellulaire. Les cocktails et les herbicides modifient l’expression des gènes hsp70.1, cat, ubiquitin, APX, CuZnSOD cy et CuZnSOD ch. Des mécanismes de défense, d’induction de gènes associés au stress et de génotoxicité sont discutés. / Potential cell toxicity of sulcotrione 2-(2-Chloro-4-(methylsulfonyl)benzoyl)-1,3 cyclohexanedione), a selective triketonic herbicide was evaluated on Vicia faba and Allium cepa . Genotoxicity was studied in hydroponic culture conditions for treatment at different pesticide concentrations 10-5, 10-4 and 2.10-4 M for 45 h. Our results showed that sulcotrione treatments caused a dose dependent increase of micronucleus frequencies in root meristematic cells. Sulcotrione induced chromosomal alterations at the lowest concentration used (10-5M) when incubated for 42 h. We have shown a decrease in mitotic index, indicating a potent mutagenic effect of this element. This is the first report for the genotoxicity of such a sulcotrione herbicide. It induced a growth inhibition in both leaves and roots and a brownish color in treated roots. Sulcotrione, trade mark Mikado®, grape marc and mixtures of sulcotrione or Mikado® and grape marc induce cell death. The herbicides, cocktails of products with sulcotrione, such as adjuvant in commercial product, induced several changes for antioxidant cell state characterized by an overproduction of H2O2. Production of harmful radicals was accompanied by increased production of MDA and increase of the cell death rate. Addition of grape extracts to herbicides, either sulcotrione or Mikado®, had different effects and results in different expression of genes usually associated to cell stress. Mixture of grape marc and herbicides enhanced transcript accumulation for different effects and results in different expression of some stress-related genes like hsp70.1, cat, ubiquitin, APX, CuZnSOD cy et CuZnSOD ch. Mechanisms which could be associated to gene expression, cell defense and genotoxidity are discussed.

L’objectif de ce travail est l’étude de la plante face aux molécules issues de la phototransformation de la sulcotrione. La recherche d’anomalies a été menée sur des extrémités racinaires d’Allium cepa L. var. aggregatum par un dénombrement au microscope des anomalies chromosomiques causées par l’ajout des différents xénobiotiques. L’étude a été réalisée en deux temps. Tout d’abord l’impact génotoxique d’un mélange constitué de la sulcotrione et de ses photoproduits a été évalué. Puis les caractéristiques de chaque produit de dégradation ont été analysées indépendamment. Il s’est avéré que la sulcotrione et ses produits de transformation CMBA et XDD ont des caractéristiques de toxicité qui sont spécifiques de chacun d’entre eux, avec une toxicité plus importante pour XDD. Il a été observé que XDD peut s’hydrolyser. Les études sur les produits de seconde génération ont permis d’identifier HMBA qui présente de nombreuses similitudes avec l’acide salicylique et provoque notamment une croissance racinaire accrue chez les espèces monocotylédones testées. / Cytotoxicity and genotoxicity of non irradiated and irradiated sulcotrione were investigated in Allium cepa test. Then, the cytotoxic effects of 2-chloro-4-mesylbenzoic acid (CMBA) and xanthene-1,9-dione-3,4-dihydro-6-methylsulfonyl (XDD), the two main photoproducts of sulcotrione were investigated at different concentrations. We analyze plant response treated with sulcotrione phototransformation by-products. Chromosomal aberrations were observed in Allium cepa root meristems. First, we investigated the genotoxic impact of a sulcotrione mixture and its photoproducts. Then each by-product was independently tested. Sulcotrione CMBA and XDD have specific toxicity, and XDD has a greater toxicity. In our latest analysis we observed that XDD can be hydrolyzed. HMBA was identified as a salicylic acid derivative and can increase root growth in monocotyledonous species.

Les pesticides appliqués par pulvérisation dans les cultures sont dispersés à la surface des plantes où ils peuvent être transformés sous l'effet de la lumière solaire. Nous avons montré dans ce travail que les herbicides mésotrione et sulcotrione, et les insecticides cypermétrine et deltaméthrine sorbés à la surface des cires cuticulaires, sont photosensibles. Cette propriété est modifiée par l'ajout d'additifs présent dans les formulation commerciales ? Ces derniers peuvent accélèrer ou ralentir la photolyse des principes actifs. Cependant, il ne semble pas y avoir de règle générale permettant de prévoir l'importance de la phototransformation pour chaque matière active. D'autre part, alors qu'en laboratoire la dissipation des pesticides étudiés est uniquement due à la phototranformation ; sur les plantes entières, d'autres phénomènes interviennent. La diffusion dans la cuticule et les pertes dues au lessivage par la pluie ou la rosée peuvent devenir prépondérantes devant la phototransformation.