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Agapanthus 'Blue Heaven' (La plante du mois)

Plantes et mycorhizes

Les effets des champignons mycorhiziens à arbuscules sur les plantes ne sont plus à démontrer et sont variés. En améliorant la nutrition minérale et hydrique des plantes, les champignons mycorhiziens améliorent la croissance et le développement des espèces végétales. Cette amélioration passe par une colonisation optimale des racines par le champignon qui développe une surface d’échange importante (augmentation de la proportion d’arbuscules) dans les racines.

En revanche, les études sur les effets des plantes sur les champignons mycorhiziens arbuscules sont encore parcellaires. Une plante est susceptible d’avoir un impact sur les champignons par le biais de la litière déposée sur le sol ou par les exsudats racinaires excrétés dans le sol (Yoneyama et al. 2008). Cela se traduit par un meilleur développement des champignons mycorhiziens dans le sol, lui permettant une exploitation d’un volume plus important que ne le feraient les racines seules ainsi qu’une colonisation racinaire accrue. Il en découle des boucles d’actions-rétroactions entre le champignon et la plante avec des effets réciproques.À l’échelle d’un écosystème, les plantes sont rarement isolées, elles appartiennent à des communautés végétales au sein desquelles elles entretiennent des relations de compétition et/ou de facilitation avec les autres plantes de la même espèce ou d’espèces différentes. Les expériences menées au cours de mes recherches ont utilisé des systèmes simplifiés (systèmes in vitro, cultures en conditions semi-contrôlées) et ont clairement montré l’importance des interactions entre plantes sur les champignons. Les résultats ont, par exemple, mis en évidence un développement amélioré d’une espèce de champignons mycorhiziens à arbuscules (Rhizophagus irregularis) présentant une densité de mycélium plus élevée dans le milieu et une colonisation renforcée d’une des deux espèces qui lui étaient associées (Medicago truncatula) (Derelle et al. 2011). En effet, la proportion d’arbuscules dans le système racinaire de M. truncatula est augmentée (plus 20 % d’arbuscules environ) quand elle est associée avec Silene vulgaris. Cette expérience in vitro a été menée sur une période de douze jours pendant laquelle les plantes étaient au stade plantule. La symbiose mycorhizienne avec une souche de R. irregularis peut être fonctionnelle rapidement après seulement 9 jours de contact entre les partenaires. Ces effets se traduisent par une croissance végétale plus importante et un développement fongique plus important que dans le cas où une seule espèce végétale est présente. Ces effets se poursuivent pendant tout le cycle de développement des plantes puisqu’ils ont été observés jusqu’à la floraison dans l’expérience en conditions semi-contrôlées (Derelle et al. In prep). Dans le cas du couple d’espèces testé, la symbiose avec un champignon influence positivement le nombre de fleurs et de fruits de la plante la plus mycorhizienne. De plus, nos systèmes expérimentaux (in vitro puis en conditions semi-contrôlées) utilisaient deux espèces de plantes dont la dépendance mycorhizienne variait. Les effets ont été observés chez M. truncatula, une espèce fortement mycotrophe (60 % de colonisation racinaire) mais pas chez S. vulgaris, une espèce faiblement mycotrophe (moins de 3 % de colonisation racinaire).

Par conséquent, cela met en évidence le fait qu’il faut considérer les espèces végétales mais également leur dépendance mycorhizienne lorsque l’on étudie les effets des interactions entre plantes sur les champignons mycorhiziens. L’association de plantes matures d’espèces différentes, présentant des niveaux de mycotrophie différents, peut stimuler le développement fongique intra-racinaire.

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Damien Derelle
Lauréat du Prix de Thèse SNHF 2012

conférence lors du colloque Alliances au pays des racines, 2012