Diversité génétique des rhizobiums associés au niébé (Vigna unguiculata. Walp. L) en fonction de la typologie des sols

 Diversité génétique des rhizobiums associés au niébé (Vigna unguiculata. Walp. L)
en fonction de la typologie des sols

La symbiose rhizobienne

Il s‟agit d‟une association durable à bénéfice réciproque entre des bactéries du sol appelées Rhizobium et des plantes photosynthétiques appartenant à la famille des Légumineuses. Il résulte de cette symbiose la formation d’une structure complexe nommée nodosité ou nodule au niveau des racines pour la plupart des légumineuses. Cependant,certains genres de Légumineuses tels que Sesbania et Neptunia présentent une double modulation racinaire et caulinaire (Dreyfus et al. 1988). Dans ce nodule les bactéries symbiotiques sont hébergées et réduisent l’azote de l’air en ammoniac assimilable par la plante. La réaction de réduction du N2 en NH4+ est catalysée par un système enzymatique: lanitrogénase, possédé par les bactéries. En contrepartie les bactéries reçoivent de la plante des composés carbonés, sources d’énergie nécessaires au métabolisme bactérien et à la réaction de fixation de l‟azote. Ce partenariat permet à la plante de s’affranchir de l’azote du sol et la bactérie trouve un milieu favorable à sa reproduction et sera libérée à la sénescence du nodule (Brewin. 1991). La capacité d’établir une symbiose fixatrice d’azote avec les rhizobiums est limitée aux légumineuses avec une exception le genre Parasponia de la familledes Ulmacées. Les légumineuses, au sens large, sont des plantes herbacées, des arbustes, des arbres ou des lianes. C’est une famille cosmopolite des zones froides à tropicales comprenant 750 genres et 20000 espèces. Elle est subdivisée en trois sous-familles: Papilionaceae,Mimosaceae et Caesalpiniaceae (Peix et al. 2014). La nodulation en présence de rhizobium varie en fonction de la sous-famille : courante chez les Papilionaceae, moins abondante chez les Mimosaceae et rarement chez les Caesalpiniaceae (Sprent. 2007).Toutefois cette symbiose constitue un atout pour ces plantes dans la mesure où elle leur permet de se développer sous des sols pauvres en azote.

 Le partenaire végétal, le niébé

Le niébé, (Vigna unguiculata.Walp. L), appartient à la famille des légumineuses, sous famille des Papilionacées, genre Vigna, espèce Vigna unguiculata et sous-espèce unguiculata(Verdc). Le genre Vigna comprend 160 espèces dont six (6) seulement sont cultivées parmi lesquelles le niébé (V. unguiculata, V. sinensis etc.) (Lame Y. 2011).Vigna unguiculata est une plante annuelle, herbacée principalement autogame avec un taux d’environ 10% de pollinisation croisée (Vaz et al.1998). Le port peut être rampant, érigé ou volubile. Le niébé (Vigna unguiculata .Walp. L) est la plus importante légumineuse à graines dans la zone de savane tropicale d’Afrique. Originaire de l’Afrique de l’Ouest, le niébé s’est diffusé dans le monde entier. Les principaux pays producteurs en Afrique de l’Ouest sont le Nigéria, le Niger, le Mali, le Burkina Faso, le Sénégal et le Ghana. Il est aussi cultivé et consommé en Asie, en Amérique du sud et du centre, dans les caraïbes, aux Etats Unis, dans le Moyen orient et en Europe australe (FAO. 2001). Le système racinaire est composé d’une racine principale pivotante et des racines secondaires portant des nodosités fixatrices d’azote(Kouakou. 2004). Le cycle varie de 65-70 jours (pour les plus précoces) à 140-150 jours pour les variétés de contre-saison (Camara. 1997). Étant une plante des régions tropicales et subtropicales, le niébé supporte des températures variant entre 28 et 30°C et une pluviométrie variant entre 500 et 1200 mm/an, l’excès d’eau lui étant préjudiciable. Cependant, grâce aux variétés précoces et extra-précoces, il peut pousser dans le Sahel où la pluviométrie est inférieure à 500 mm/an. Du point de vue pédagogique, le niébé n’est pas très exigeant quand bien même il croît préférentiellement sur les sols sablo-limoneux bien drainés. Il tolère la sécheresse et s’adapte bien aux sols sablonneux et pauvres (Du Gje IY et al. 2009)Au Sénégal nous avons des variétés alimentaires (58-57, Ndiambour, Mougne, Bambey 21,TN 88-63, CB-5 7, Diongoma, Mélakh, Mouride, Yacine, Pakau) et des variétés fourragères(58-74 f, 66-35 f). Chacune de ses variétés a ses caractéristiques portant sur la plante les graines, l’aspect agronomique et technologique matérialisées au niveau de fiches technique de l’ISRA (pour les variétés sélectionnées).

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Valeur alimentaire et importance économique du niébé

Le niébé communément appelé (viande pour pauvre) ou (viande verte) est un aliment important pour les populations marginales du tiers monde où l’approvisionnement en protéines animales est coûteux. La graine mûre contient 23-25 % de protéine, 50-67 %d’amidon, des vitamines B tel que l’acide folique qui est important dans la prévention de malformation chez le nouveau-né (Kébé, et Sembène. 2011). La graine est également riche en micro-éléments essentiels, tels que le fer, le calcium et le zinc (Kébé, et Sembène. 2011). Le Niébé joue donc un rôle important dans la subsistance de beaucoup de familles rurales en Afrique, en Amérique latine et en Asie, en procurant les éléments nutritifs déficients chez les céréales (FAQ. 2003). C’ est un aliment de base apprécié en Afrique car dans de nombreuses régions ses jeunes feuilles, fraîches ou séchées, gousses vertes immatures et graines sèches peuvent être consommées et commercialisées. Le fourrage sert d’aliment pour le bétail et d’engrais vert (Pasquet, & Baudoin. 1997). Durant la saison sèche, dans certaines régions d’Afrique de l’Ouest et du Centre, la valeur monétaire des fanes de niébé stockées devient très élevée (FAQ. 2003). Au Sénégal le niébé est la deuxième légumineuse après l’arachide,présent dans le système de culture traditionnel (Ndiaye.1986). Il joue un rôle important dans l’équilibre nutritionnel des populations rurales et plus particulièrement dans la lutte contre la déficience protéique des enfants.Depuis 1985 avec l’introduction des variétés de niébé CB5 puis Melakh (Cissé et al. 2002)qui sont plus précoces que les variétés locales, des quantités considérables de niébé sont consommées en vert durant les mois d’août et septembre (jusqu’à 30 % de la récolte). A cette période, le niébé peut constituer dans le nord du pays la seule nourriture disponible (FAQ,2003). La vente des gousses vertes représente pour le paysan de cette localité une source de revenu très importante, lui permettant d’acheter d’autres produits de base tels que le riz importé (FAQ. 2003). Les haricots verts de niébé sont aujourd’hui devenus un aliment largement consommé dans certaines villes du Sénégal. La graine sèche est aussi communément moulue et consommée dans plusieurs plats traditionnels africains, comme la bouillie, le pain, l’aliment de sevrage pour enfants ou encore transformée en beignets (nom local : Akara) (Cissé et al. 2002). Malgré tous ces rôles très importants que joue le niébé, il est confronté à de nombreuses contraintes qui limitent aujourd ′hui sa production, notamment la déficience en azote des sols propices à sa culture. Dans une optique d’auto suffisance alimentaire et de diversification des cultures, il est d’une importance réelle, de promouvoir la culture du niébé en créant un matériel végétal performant dans des conditions écologiques défavorables à son développement (Ndiaye.1986). La technique de l’inoculation est une approche exploitable pour améliorer la nutrition minérale azotée du niébé.

 

Table des matières

 INTRODUCTION 
I. La symbiose rhizobienne  
1. Le partenaire végétal, le niébé 
2. Le partenaire bactérien, bradyrhizobium 
II. Mécanismes de mise en place et structure du nodule rhizobien  
1.Mise en place du nodule rhizobien 
2. Structure du nodule rhizobien 
III .Typologie des sols de cultures du niébé au Sénégal
1.Notion de typologie des sols 
2. Les sols ferrugineux tropicaux non lessivés ou sols Dior 
3.Les sols bruns subarides ou sols Dek  
4. Les sols ferrugineux tropicaux léssivés ou sols Dek –Dior 
MATERIELS ET METHODES
I. Matériel  
1. Matériel végétal 
2. Matériel microbien 
II. Méthodes 
1.Test de survie des isolats 
2. Culture liquide des isolats 
3. Mesure de densité optique 
4. Caractérisation moléculaire des isolats
5. Analyse de la capacité symbiotique des isolats 
RESULTATS 
1.Test de survie des isolats sur boites de Pétri  
2. Amplification des isolats par PCR  
3. Séquençage d‟ADNr 16S isolats  
4. Diversité génétique des rhizobiums associés au niébé en fonction du type de sol
5. Caractérisation symbiotique des isolats 
6. Corrélations entre l‟Identité génétique et la Capacité symbiotique des isolats bactériens  
DISCUSSION  
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES  
ANNEXES
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