TD N° 1 µorg plantes

TD N° 1: Interactions micro-organismes /plantes
1. Quelle définition du terme symbiose peut-on donner ?
2. Comment certaines plantes sont capables de fixer l’azote ?
Est-ce un mode de fixation universelle?
3. Pourquoi l’utilisation d’engrais chimiques doit être limitée ?
4. Quelles nouvelles fonctions d’intérêt agro-écologique
présentent les bactéries fixatrices d’azote ?
5. Qu’est ce que les RFCP ? Quels sont leurs effets sur la
plante ?
6. Proposer un schéma général indiquant le mode d’action
des bactéries sur la plante.
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Un nouveau mécanisme symbiotique plante-bactérie
prometteur pour l’agronomie.
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La croissance de la plupart des végétaux dépend de la présence, dans le sol, d’azote en quantité suffisante. Cependant
une famille de végétaux, les légumineuses, s’affranchit partiellement de cette contrainte en s’associant à des bactéries du
sol du genre Rhizobium, capables de capter l’azote présent dans l’air. Quand ces bactéries entrent en contact avec leur
hôte végétal, elles provoquent au niveau des racines l’apparition de nodules au sein desquels elles se réfugient. Cette
relation étroite appelée symbiose bénéficie aux deux organismes : la plante fournit des éléments nutritifs à la bactérie
qui lui restitue en retour l’azote qu’elle a emmagasiné. Ces interactions améliorent les rendements agricoles des
légumineuses qui occupent une place centrale dans l’alimentation humaine (soja, pois, arachides…) et animale (luzerne,
trèfle, sainfoin). De plus, la culture de légumineuses associées aux bactéries participe aux opérations de revégétalisation
des sols appauvris en azote par exploitation, érosion, désertification…Le couvert végétal ainsi formé permet une
restauration écologique, enrichissant les sols en azote. Toutefois, les processus symbiotiques étudiés concernent surtout
les légumineuses des zones tempérées, et peu celles des zones tropicales. L’équipe du Laboratoire des Symbioses
Tropicales et Méditerranéennes et ses partenaires prenant pour modèle une symbiose entre une légumineuse aquatique
tropicale, l’Aeschynomene, et Bradyrhizobium, une bactérie de la famille des Rhizobia, viennent de mettre en évidence
un nouveau mode de communication à l’échelle moléculaire entre ces deux organismes.
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La bactérie de ce modèle original possède sa propre voie de photosynthèse, propriété unique chez les Rhizobia . Ce
caractère particulier lui confère la capacité exceptionnelle et rare de former des nodules sur les tiges de sa plante hôte.
Celle-ci acquiert ainsi la possibilité de fixer des quantités d’azote bien supérieures à celles mesurées habituellement chez
les légumineuses qui ne possèdent des nodules que sur leurs racines.
Des chercheurs ont découvert que ces bactéries sont dépourvues des gènes nod, indispensables à la formation des
nodules. Bradyrhizobium utiliserait par conséquent des mécanismes faisant intervenir d’autres gènes. Ces résultats
surprennent d’autant plus qu’ils remettent en question le modèle universellement reconnu de dialogue moléculaire
provoquant la symbiose rhizobium/légumineuses. ils ont émis l’hypothèse qu’une molécule proche d’une hormone
végétale, la cytokinine, pourrait intervenir dans les mécanismes déclenchant la nodulation.