Interaction des rhizobactéries symbiotiques et non symbiotiques et effets sur la phytostimulation et la nodulation

Abstract

De nombreux travaux, en microbiologie du sol, ont mis en évidence des potentialités effectives chez des rhizobactéries, en phytostimulation de la croissance des plantes, l’induction systémique de leur résistance et le biocontrôle de leurs agents phytopathogènes. Les interactions phytobénéfiques sont, principalement, de deux types: symbiotiques et non symbiotiques. Notre étude s’intéresse à la présence simultanée des deux types (coinoculation) dans la rhizosphère de la fève, en conditions semi-contrôlées sous serre en verre et en conditions naturelles de plein champ. Le premier représenté par deux souches (R1 et R2) de Rhizobium fabae, alors que le second est représenté par trois souches (S20, CHAO et P64) de Pseudomonas fluorescens. Pour tester la compétence rhizosphérique des souches de Pseudomonas, nous avons effectué des essais en microcosmes, avec trois espèces végétales : blé dur (Triticum durum var. waha), la tomate (Lycopersicum esculentum var. Heinz 1370) et la fève (Vicia faba L. var. Histal). La bactérisation des plantules dans les différents microcosmes, a montré que les souches de Pseudomonas fluorescens appliquées se caractérisent par des compétences rhizosphériques appréciables, avec des seuils de colonisation atteignant 1011 CFU / g de sol, montrant ainsi, le potentiel rhizosphérique des souches sélectionnées. En dépit de l’origine végétale initiale, nous avons constaté des seuils de colonisation élevés au niveau des rhizosphères des différentes plantes étudiées. La phytostimulation a été perceptible sur les plants de fève étudiés. Ceci dénote, globalement la non spécificité des effets bénéfiques par rapport aux origines des souches bactériennes, de leur origine végétale et aussi par rapport aux différents génotypes végétaux quant au niveau de perception des effets phytostimulateurs. Nous avons noté des gains dépassant parfois le taux de 90% dans quelques interactions. La bactérisation, inoculation simultanée, a induit une phytostimulation et l’amélioration de la nodulation sur les plants de fève. Selon les combinaisons des cinq souches appliquées, les meilleures performances ont été enregistrées avec les coinoculations (P64-R1 et P64-R2), où les effets bénéfiques sont plus perceptibles en plein champs par rapport à la serre, en induisant des gains plus élevés en nombre de nodules (plus de 128%), en azote total (plus de 80%), et en matières sèches et fraîches allant de 55,17 % à 92,29 %. Les coinoculations Rhizobium fabea R1 et R2 avec Pseudomonas fluorescens P64 semblent les plus performantes en plein champ, ceci peut expliquer que ces souches ont eu un effet plus stimulant sur la croissance des plantes, notamment en conditions défavorables. La bactérisation combinée entre ces deux groupes de rhizobactéries, grâce à la diversité de leurs mécanismes d’action, peut induire des effets phytobénéifiques meilleurs par rapport à des actions séparées. La phylogénie moléculaire (in silico) de souches de Rhizobium et de Pseudomonas sur l’ADNr 16S et les gènes de ménages, a apporté un complément d’informations sur la taxonomie des souches étudiées. Les gènes nifH et nodC chez Rhizobium ont montré une forte homologie entre R. fabae, R. leguminosarum et R. pisi. La souche CHAO de Pseudomonas protegens présente beaucoup de similarité avec Pseudomonas fluorescens pour les séquences protéiques d’HCN et de TonB. Ces deux genres bactériens ont présenté des topologies différentes pour les séquences d’ARNr16S. La compréhension d’une telle interaction (association, coopération, synergie…etc), ne peut être élucidée qu’avec l’investigation des aspects moléculaires, modulant les métabolismes bactériens en interaction avec la plante.