Influence de la diversite mycorhizienne sur la symbiose dalbergia trichocarpa – rhizobia

La surexploitation des forêts de Madagascar a entraîné une réduction drastique des surfaces boisées et une accélération de l’érosion des sols fertiles. Il subsiste encore cependant dans certaines régions, des forêts reliques caractérisées par une grande diversité d’espèces d’arbres dont beaucoup sont des espèces endémiques. Parmi celles-ci, on trouve plusieurs essences à bois précieux et de grande valeur commerciale comme les Palissandres renommés pour la qualité et la beauté de leur bois. Malheureusement, la plupart de ces espèces font actuellement l’objet d’une large surexploitation commerciale qui les menace à court terme de disparition.

Bien que ces pratiques revêtent une certaine importance pour la vie active des populations concernées, elles engendrent de graves préjudices environnementaux menaçant leur survie et entravant toute possibilité de développement durable. En effet, au sein de ces écosystèmes, la production primaire est limitée par la faible disponibilité de l’azote, et dans bien des cas, du phosphore suite à la surexploitation des écosystèmes entraînant une perte en éléments minéraux, la destruction de la faune et de la microflore tellurique difficilement compensable à long terme par les apports externes.

Des initiatives ont été prises visant à conduire à la domestication de ces espèces forestières en pépinière et en plantation. Parmi toutes les solutions proposées en sylviculture pour améliorer la production ligneuse, l’utilisation de microorganismes symbiotiques (rhizobia et/ou champignons mycorhiziens) pourrait constituer une solution durable et novatrice. En effet, il est connu que les microorganismes symbiotiques améliorent significativement le développement de ces essences forestières. Des résultats obtenus en conditions contrôlées montrent que ces symbiotes bactériens ou fongiques stimulent la croissance de la plante hôte en optimisant la nutrition minérale de la plante, en particulier au niveau de l’azote et du phosphore qui sont les principales carences minérales rencontrées dans ces régions (Duponnois et al., 2001, Founoune et al., 2002 ; André et al., 2003).

Généralités sur les plantes

Description du genre Dalbergia

Dans la classification botanique, les Palissandres (Dalbergia spp.) appartiennent à la famille des légumineuses, sous-famille des Papilionaceae et à la tribu des Dalbergiaea qu’ils partagent avec le genre Pterocarpus (Du Puy et al., 2000). Les Dalbergia sont des arbres, ou moins fréquemment des lianes avec des pousses enroulées. Les fleurs sont généralement de couleur blanche à crème parfois nuancées de mauve ou violet, avec des pétales aux ailes étroites à texture épaisse (bec apical, si présent). Les fruits sont allongés, ovales, elliptiques, avec une aile à texture épaisse.

A Madagascar, leur biodiversité est exceptionnelle. La flore malgache comprend 43 espèces de Dalbergia dont 42 sont endémiques et une seule africano-malgache (Dalbergia bracteola). Les espèces de Dalbergia se trouvent à travers tout Madagascar, dans tout type de végétation, excepté au delà de 1600 à 1800m d’altitude. Ces essences forestières, comme la majorité des plantes terrestres, sont associées en conditions naturelles à des microorganismes symbiotiques. Deux types de symbioses (statut symbiotique complexe) ont été signalés chez ces plantes : symbiose fixatrice d’azote (Rasolomampianina et al., 2005) et mycorhizes à vésicules et arbuscules (Rasolomampianina, comm pers., 2007).

Parmi les 42 espèces endémiques, nous nous sommes intéressés à l’espèce de Dalbergia trichocarpa qui est l’une des 5 espèces de Dalbergia capables de se développer en milieu ouvert (hors forêts). Cette caractéristique permet de suggérer qu’il serait possible de l’utiliser comme essence de reboisement pour la production locale de bois de construction.

Description de Dalbergia trichocarpa

Dalbergia trichocarpa est un arbre caducifolié de 4 à 15m de haut. L’écorce blanchâtre à gris, lisse sur les jeunes arbres, devient plus ou moins rugueuse. Les tiges sont pubescentes à rameaux glabres, bruns, striés longitudinalement. Les feuilles, longues de 6 à 10cm, avec 15 à 19 folioles alternes (quelquefois sub-opposées). Les pétioles et les rachis sont densément pubescents. Les inflorescences en panicules terminales portent quelquefois des feuilles réduites. Le fruit, oboval à oblong, se rétrécissant à la base, renferme 1 à 2 graines ; l’apex étant arrondi ou se rétrécissant légèrement.

Répartition de Dalbergia trichocarpa

Cette espèce ligneuse est distribuée dans les différentes régions de Madagascar:
Ouest de Madagascar : abondant dans les régions de Boina et d’Ambongo
Dans le Nord : région d’Analalava et d’Antsohihy
Dans le Sud : région de Morondava .

Impact écologique et économique de Dalbergia trichocarpa

Comme beaucoup d’espèces de Dalbergia endémiques, Dalbergia trichocarpa présente un intêret économique et écologique considérable. Cette espèce appelée communément « Manary kiboty, Manary mena, Manary toloho et Manipika » à l’Ouest de Madagascar a été identifié comme bois de haute qualité. Il est très recherché localement pour la qualité technologique et esthétique de leur bois. Il est utilisé en ébénisterie, en menuiserie, pour la fabrication de manches d’outil mais aussi en pharmacopée locale (l’écorce est utilisée pour le traitement de diarrhée dans la région de Befandrina Nord) et comme plantes mellifères.

Grâce aux 2 types de symbioses associées à Dalbergia trichocarpa, cette légumineuse peut se développer dans des sols très carencés en éléments minéraux (en particulier au niveau de l’azote et du phosphore) et jouer un rôle important dans le maintien de la fertilité des sols. Ainsi, cette espèce de Palissandre représente non seulement une essence précieuse, mais elle participe à la restauration de la fertilité des sols en les enrichissant en azote et en phosphore.

Table des matières

INTRODUCTION
SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
I. Généralités sur les plantes
I.1. Description du genre Dalbergia
I.2. Description de Dalbergia trichocarpa
I.3. Répartition de Dalbergia trichocarpa
I.4. Impact écologique et économique de Dalbergia trichocarpa
II. La rhizosphère
II.1. Les microflores de la rhizosphère
II.1.1. Les bactéries de la rhizosphère
II.1.2. Les « Plant Growth Promoting Rhizobacteria » (PGPR)
II.1.3. Les Actinomycètes
II.1.4. Les champignons de la rhizosphère
II.1.5. Autres microorganismes
III. La symbiose mycorhizienne
III.1. Classe et type de champignons mycorhiziens
III.2. Le rôle de la symbiose endomycorhizienne
III.3. La gestion de la symbiose mycorhizienne: la mycorhization controlée
IV. La symbiose fixatrice d’azote
IV.1. Partenaire végétal :les légumineuses
IV.2. Partenaire bactérien :les rhizobia
IV.3. La spécificité de la symbiose
IV.4. Importance de la fixation biologique d’azote en zone tropicale
V. Interactions biologiques dans la rhizosphère
V.1. Interaction entre MVA et bactéries fixatrices d’azote
V.2. Interaction entre MVA et autres composantes de la flore du sol
MATERIELS
I. La plante – hôte
I.1. Position systématique de la plante
II. Souches microbiennes
II.1. Souche bactérienne
II.2. Souche fongique
III. Milieux d’étude
III.1. Milieu d’isolement
III.2. Milieux de dénombrement
III.3. Milieu pour la culture des plantes
III.4. Milieu pour la préparation de l’inoculum
IV. Stérilisation
METHODES
I. Technique de préparation et de conservation des nodules
II. Isolement des souches de rizobia à partir des nodules
II.1. Technique d’isolement
II.2. Conservation des souches
II.3. Tests de nodulation
II.3.1. Stérilisation et germination de graines
II.3.2. Inoculation des racines
II.4. Préparation de l’inoculum
II.4.1. Préparation de l’inoculum bactérienne
II.4.1.1. Préculture
II.4.1.2. Propagation
II.4.2. Préparation de l’inoculum fongique
II.5. Mycorhization de D. trichocarpa
III. Paramètres mesurés
III.1. Croissance de la plante
III.2. Nodulation de la plante
III.3. Taux d’endomycorhization
III.4. Dépendance mycorhizienne (DM)
III.5. Teneur en phosphore total des parties aériennes
III.5. 1. Extraction
III.5. 2. Dosage du phosphore
III.6. Teneur en azote total des parties aériennes
III.6.1. Principe
III.6.2. Mode opératoire
IV. Dénombrement de la microflore tellurique
IV.1. Dénombrement des groupes spécifiques
IV.1.1. Méthode quantitative :Dénombrement par la méthode des suspensions-dilutions
IV.1.1.1. Préparation de la solution mère
IV.1.1.2. Préparation de la solution dilution
IV.1.2. Dénombrement de la flore totale cultivable
IV.1.3. Dénombrement des Actinomycètes
IV.1.4. Dénombrement des Pseudomonas fluorescents
IV.1.5. Méthode de dénombrement
V. Mesure des activités microbiennes du sol
V.1. Activité microbienne totale du sol
V.1.1. Mesure de l’activité microbienne totale du sol
V.1.2. Calcul du produit d’analyse
V.2. Activités des phosphatases microbiennes du sol
V.2.1. Dosage du produit d’hydrolyse
V.2.2. Calcul du produit d’analyse
VI. Traitement statistique des données
DISCUSSION
CONCLUSION

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