Etude des mécanismes agrophysiologiques et moléculaires d'adaptation à la déficience en phosphore chez la symbiose rhizobienne du haricot (Phaseolus vulgaris L.)

Abstract

La faible disponibilité des sols en phosphore (P) est l’un des facteurs limitant la production des légumineuses fixatrices de N2, en particulier dans les zones méditerranéennes. Le haricot (Phaseolus vulgaris L.), est considéré comme un mauvais fixateur d’azote et apparu plus exigeant en P que les autres légumineuses. Les réponses de la symbiose haricot-rhizobia à la déficience en P sont étudiées à travers des essais sous serre en culture hydroaéroponique et aux champs avec la participation des agriculteurs de la région de Sétif. Les résultats en culture hydroaéroponique montrent que la fixation symbiotique de N2 (FSN) est un processus sensible à la déficience en P. Il est influencé par la nodulation, la respiration nodulaire et l’allocation en P inorganique (Pi) particulièrement nodulaire. La forte teneur nodulaire en Pi accumulée sous déficit en P est corrélée avec l’augmentation de la conductance nodulaire à la diffusion de l’O2 et qui intervient dans la régulation de la FSN. Les activités phytase et phosphatase ainsi que leurs expressions dans les nodosités et graines en germination sont fortement stimulées dans les lignées tolérantes par rapport aux lignées sensibles. Ces enzymes sont impliquées dans l’efficience d’utilisation du P (EUP) pour la FSN et pourraient constituer un mécanisme d’adaptation de ces lignées à la déficience en P. L’analyse de la séquence phytase (ADNc) des nodosités avec celle des graines révéle que ces séquences appartiennent à deux classes de phytases différentes. Les essais dans les champs des agriculteurs montrent que les génotypes testés résentent différenets niveaux de tolérances aux conditions édapho-climatiques notamment la faible disponibilité de leur sol en P. Ces différences génotypiques sont expliquées par des différences d’EUP, qui ouvre la voie d’une sélection orientée vers une meilleure gestion des intrants dans l’agriculture. Ainsi, les génotypes les plus efficients ont, en plus de leur biomasse importante, les meilleures efficiences d’utilisation de la symbiose rhizobienne. La compréhension des mécanismes d’adaptation à la déficience en P serait d’une grande utilité pour l’amélioration de la productivité et l’identification des symbioses efficientes.