Academic literature on the topic 'Plantes fixatrices d'azote – Sénégal'

Des souches de rhizobium isolees de sesbania rostrata provenant de differents lieux geographiques du senegal, ont ete analysees. Leur comparaison avec la "souche de tige" de reference ors571 a permis de mettre en evidence des differences au niveau des parentes immunologiques, du contenu plasmidique, de l'activite nitrogenase en condition de derepression, et de l'efficience de la symbiose. L'azote combine, ammoniacal ou nitrique affecte a la fois la nodulation et l'activite reductrice d'acetylene des nodules caulinaires et racinaires, mais les nodules racinaires sont plus affectes que les nodules caulinaires

Quatre-vingt-quatre isolats nodulant Acacia albida ont été obtenus à partir de sols recueillis à différentes profondeurs depuis la surface jusqu'au niveau de la nappe d'eau. Ces prélèvements ont été effectués dans les régions sahéliennes et soudano-guinéennes du Sénégal. La densité des populations bactériennes est sensiblement plus élevée au voisinage de la nappe qu'en surface, atteignant 1,310#3/g de sol à 34 m dans la zone sahélienne. Dans la zone soudano-guinéenne, la densité qui atteint 10#4 bradyrhizobia par g de sol en profondeur, est comparable à celle des sols tempérés. La position taxonomique des isolats de surface et de profondeur et les relations qui existent entre eux ont été déterminées par sds-page. La plupart de ces isolats appartiennent à 11 groupes électrophorétiques contenant des souches de référence de bradyrhizobium japonicum et bradyrhizobium sp. Plusieurs isolats constituent de nouveaux groupes dans le genre bradyrhizobium
Ils ont aussi été caractérisés en utilisant les galeries biolog, une nouvelle technique phénotypique miniaturisée. Enfin des hybridations adn : arnr avec l'arnr spécifique de bradyrhizobium japonicum nzp5549#t ont confirmé que la plupart des isolats appartiennent a la branche arnr de bradyrhizobium et de rhodopseudomonas. Les caractéristiques d'un isolat sont indépendantes de la profondeur à laquelle il a été recueilli. L'étude de l'infection et de l'ontogenèse des nodules d'Acacia albida a montré plusieurs caractères intéressants. L'inoculation a pour effet l'induction de poils absorbants et de mitoses corticales précédant l'infection. Le mode d'infection intercellulaire conduit à la formation de cordon dans les cellules corticales externes. Le méristème est induit au niveau des cellules corticales internes. L'invasion des cellules méristématiques et la différenciation disto-proximale observées sont caractéristiques des nodules de type indéterminé. Toutefois à maturation, les nodules d'Acacia albida sont de type déterminé avec un tissu central unique entouré de tissus périphériques

L’objectif de la présente étude est de développer un système agroforestier dans lequel l'arbre fixateur de N2 est utilisé, via les émondes, comme alternative à l'engrais pour la fertilisation du maïs. La démarche scientifique met en œuvre la méthodologie azote-15 et comprend trois phases: (ii) une phase de diagnostic en milieu réel de la fixation de N2 (ii) une phase de caractérisation, en milieux contrôlé, des émondes et de quantification de leur contribution à la nutrition azotée du maïs (iii) une phase de quantification, en milieu réel, des contributions du sol, des émondes et de l'engrais à l'alimentation azotée du maïs. Nous mettons en évidence un seuil de pluviométrie au-dessous duquel la fixation réelle de N2 (FRN) est faible, et montrons que l'inoculation de bradyrhizobium permettrait de lever cette contrainte. Deux caractéristiques des émondes: l'une de capacité (N biodegradable) et l'autre de cinétique (demi-vie) sont mesurées au laboratoire et validées au champ ; elles permettent de déboucher sur un modèle de prévision de l'offre en N. Par la suite, nous développons un modèle d'optimisation des dates de semis du maïs et d'émondage de l'arbre qui permet d'ajuster l'offre à la demande. Les contributions de l'engrais, du sol et des émondes à la nutrition azotée de la céréale sont déterminées. Parmi celles-ci, la contribution de la FRN, via les émondes, rend compte du rôle de la FRN dans la durabilité du système agroforestier. L’indice de surface équivalente (ISE) de la culture en couloir est 0,90 et 1,60, respectivement, dans le cas d'une culture pure de mais avec engrais et dans celui de la culture pure de maïs sans engrais. Le système agroforestier proposé est performant et exige peu d'intrants couteux. Dans la pratique, il reste à franchir une étape essentielle: la mise en œuvre de ce système en fonction de la diversité des exploitations et des contraintes socio-économique

Le modele experimental retenu prevoit la culture de ble sous atmosphere enrichie en #1#4co#2 sur sol brun lessive tel que ou diversement amende. Le suivi regulier de la distribution du carbone (c natif et c marque) et de l'azote (n natif et n marque) dans le materiel vegetal (parties aeriennes et racines) et dans le sol (individualisation des compartiments microbien et mineral) permet d'evaluer les modalites preferentielles de l'effet rhizosphere sur les flux de carbone et d'azote dans les systemes experimentaux consideres. La conclusion s'efforcera de degager les points remarquables materialisant les inter-relations carbone-azote dans le sol environnant les racines

Lors de la mise en place de la symbiose fixatrice d'azote, Frankia/aulne, nous avons cherché à connaître les réactions de la bactérie en présence de la plante d'une part, et les réactions de la plante en présence de la bactérie d'autre part. Ainsi la thèse présente deux aspects : les réactions que Frankia manifeste lors de ses premiers contacts avec la plante. L'ajout des exsudats racinaires de la plante hôte (Alnus glutinosa) dans les cultures de Frankia en milieu BAP sans azote provoque la surexpression de certaines protéines. La séparation des protéines en gel 2D dénaturant (SDS-PAGE, Sodium Dodecyl Sulfat-Polyacrylamide Gel Electrophoresis) suivie par un micro séquençage de l'extrémité N-terminal a permis de montrer un fort niveau d'homologie avec des protéines de réponse au stress (résistance au tellurite, choc thermique, comigratoire avec la bactérioferritine, superoxyde dismutase). Nos investigations ont concerné plus spécialement la superoxyde-dismutase (SOD) ce qui nous a amené à caractériser le gène correspondant par l'utilisation d'une banque de gènes d'une souche de Frankia. Pour la première fois, la complémentation avec de l'ADN de Frankia d'un mutant d'une souche E. Coli ne pouvant plus exprimée d'activité SOD a été possible. Le séquençage du génome au voisinage du gène sodF a également été réalisé et a permis de caractériser un gène présentant une forte homologie avec celui de la bactérioferritine. Dans une deuxième partie nous avons essayé d'analyser le rôle sur la plante hôte d'un produit présent en grande quantité dans Frankia, l'acide phényl acétique (PAA). Ce produit est une phytohormone appartenant à la classe des hopanoi͏̈des qui présente chez les plantes des caractères auxinomimétiques. Par les techniques d'HPCL et de spectrométrie de masse nous avons pu détecter la présence du PPA à des concentrations 10 puissance moins 5 -10 puissance moins 6 dans le milieu de culture sans azote de Frankia. Nous avons pu mettre également en évidence la formation des pseudo nodosités sur les racines d'Alnus glutinosa lorsque celles-ci sont en contact avec du PAA à des concentrations de 10 puissance moins 5 à 5. 10 puissance moins 5 M. L'idée que le PAA soit impliqué dans la modulation tout en permettant de limiter les réactions de défense de la plante est étayée par plusieurs observations: - la présence/absence du PAA ou AIA et des métabolites intermédiaires de l'acide salicylique (acides benzoi͏̈que, et cinnamique) dans les nodosités et les racines d'aulne prélevés dans leur milieu naturel -la surexpression chez la plante des ARN messagers de la voie métabolique des phénylpropanoi͏̈des (PAL et CHS) après inoculation avec différentes souches de Frankia (compatibles et incompatibles).

D'importantes activités protéolytiques ont été décelées dans le cytosol des nodosités fonctionnelles et sénescentes de Phaseolus Vulgaris L. Chez les jeunes nodosités, une protéase à sérine, très active à pH acide et ayant une grande affinité pour la léghémoglobine a ainsi été identifiée. Lors du vieillissement des nodosités, l'activité protéolystique mesurée à pH acide augmente tandis qu'une intense protéolyse apparait à pH alcalin. Deux protéases à cystéine, spécifiques de cette phase de sénescence, ont été partiellement purifiées ; elles présentent elles aussi une grande affinité pour la léghémoglobine ce qui nous a conduit à recommander l'utilisation de cette hémoprotéine, comme substrat spécifique, pour la détermination de la protéolyse nodulaire. Une première manifestation de la sénescence serait une forte diminution de la concentration en protéine soluble des nodosités, et plus particulièrement de la léghémoglobine, qui est associée à une perte importante de la capacité de réduction de C2H2. Une étude cytologique de nodosités de Phaseolus de différents âges, réalisée en microscopie électronique, a permis de suivre l'évolution de l'ultrastructure du tissu fixateur : les jeunes nodosités ne présentent qu'un à deux bactéroïdes par vésicule mais la fusion des membranes péribactéroïdiennes entraîne rapidement un accroissement de leur nombre chez les nodosités plus âgées. Ce vieillissement s'accompagne d'une densité plus faible du cytosol des cellules hôtes, traduisant l'existence de phénomènes lytiques qui seront responsables, dans un stade ultime, de la rupture de la membrane péribactéroïdienne, libérant ainsi le partenaire symbiotique dans le cytosol. Cette décompartimentation va faciliter la lyse du bactéroïde dans les cellules infectées des nodosités les plus âgées. Des incubations de bactéroïdes isolés de nodosités fonctionnelles en présence d'enzymes prote

Les légumineuses sont capables d'assimiler le N2 atmosphérique par le processus de la Fixation Symbiotique d'Azote (SNF). Les petits ARNs (sRNAs) sont des molécules de 18-25nt qui régulent l'expression génique par similarité de séquence dans le cadre du mécanisme du RNA silencing. Parmi les différents types de sRNAs, les microRNAs (miRNAs) sont des régulateurs post-transcriptionnels qui jouent un rôle clé dans les interactions plante-bactérie. Nous avons choisi l'espèce modèle Lotus japonicus pour l'étude de la contribution des miRNAs dans la SNF. Premièrement, nous avons identifié les gènes principaux du RNA silencing dans cette espèce. Nous avons ensuite créé des lignées transgéniques exprimant le suppresseur viral P19 qui interfére avec l'activité des miRNAs. Ensuite, nous avons entrepris une stratégie de séquençage de sRNAs de racines et nodules, avec l'objectif d'identifier des miRNA impliqués dans la symbiose. Les données obtenues ont été employées pour l'identification de miRNAs: 16 familles conservées et 27 nouveaux miRNAs potentiels. Une analyse comparative des sRNAs a révélé que l'expression d'un groupe spécifique de miRNA conservés est induite dans les nodules développés: miR167, miR171c, miR172, miR390 et miR397. Des analyses génétiques ont révélé que miR167 et miR172 sont indépendants de l'infection par Rhizobium, ce qui suggère son implication dans le développement du nodule. En revanche, miR397 est non seulement surexprimé lors de l'infection bactérienne, mais aussi suite à la fixation effective de l'azote. En conclusion, ce travail confirme que les miRNAs sont des régulateurs géniques impliqués dans des différentes étapes de la SNF
Legumes assimilate N2 through the establishment of Root Nodule Symbiosis (RNS) with bacteria from the genus Rhizobia. Small RNAs are 18-25nt molecules that regulate gene expression in a sequence-specific manner via a mechanism known as ‘RNA silencing’. Among the different types of smRNAs, microRNAs (miRNAs) are post-transcriptional gene regulators that, in plants, play key regulatory roles in plant-microbe interactions. In this context, we chose the model legume Lotus japonicus to assess the contribution of microRNAs to RNS. First, we identified the main RNA silencing effectors in Lotus japonicus, with emphasis on miRNA-related pathways, and generated L. Japonicus transgenic lines expressing the tombusviral silencing suppressor P19, which interferes with miRNA action. We then embarked on a smRNA cloning/sequencing strategy. The pooled sequenced data served as basis for the identification of miRNA genes in Lotus japonicus: 16 conserved and 27 potentially novel miRNA families. Comparative analysis of cloned smRNAs from root and nodules revealed that a discrete number of conserved miRNAs, miR167, miR172, miR390 and miR397, are highly expressed in mature nodules, as opposed to roots. Genetic analysis showed that the accumulation of miR167 and miR172 is Rhizobium-independent, as opposed to miR397. Further genetic studies showed that miR397 induction is also reproduced at the systemic level but dependent on the establishment of a successful N2 fixation, rather than on the infection by Rhizobium per se. Thus, our findings confirm that miRNA are important gene regulators at different stages of the establishment of Symbiotic Nitrogen Fixation

On ignore l'importance des especes arborees fixatrices d'azote en foret tropicale guyanaise, tant en nombre de taxons qu'en nombre d'individus ainsi qu'en terme de biomasse et de dominance. On ne connait pas non plus la diversite et le niveau de specificite des micro-organismes qui leur sont associes. L'objectif de ce travail etait donc de repondre aux questions suivantes : - quelles especes contribuent a la fixation de l'azote moleculaire. Ce type de strategie d'acquisition des ressources azotees peut-il rendre compte du schema de regeneration de ces especes et de leur importance au sein du continuum d'eco-unites que constitue cet ecosysteme ? - quelle est la diversite des micro-organismes qui leur sont associes ? outre les aspects phylogenetiques non encore etudies dans cet ecosysteme, le niveau de diversite et de specificite des endosymbiotes fixateurs d'azote peut-il apporter des arguments en faveur ou non d'une co-evolution lineaire entre macro et micro symbiotes ? pour repondre a ces questions l'approche choisie a comporte trois phases principales : - l'identification sur un echantillon le plus large possible (especes, type de sols) des especes arborescentes fixatrices d'azote par mesure du 15n foliaire. Celui-ci a presente une forte variabilite suggerant une capacite de fixation de l'azote atmospherique inconnue chez certaines especes. Deux nouvelles especes vegetales porteuses de nodules aeriens ont ete egalement identifiees. - l'estimation des taux de fixation (ndfa) des differentes especes ainsi que celle de leur phytomasse dans le peuplement. - l'etude de la diversite des endosymbiotes associes par amplification de l'adn 16s et l'analyse de son polymorphisme par rflp. Ces endosymbiotes sont tres homogenes et se regroupent autour des genres bradyrhizobium et azorhizobium. Les fixateurs d'azote interviennent dans toutes les phases silvigenetiques et representent environ 10% de la phytomasse totale du peuplement avec un ndfa moyen de 50%.

Les associations céréale-légumineuse connaissent un regain d’intérêt en Europe dans des systèmes à faibles intrants. Face à la variabilité de leurs performances, ce travail a cherché à approfondir les connaissances sur les interactions entre espèces en particulier pour la ressource azotée dans une association-modèle composée de pois et d’orge. Le travail a mis en évidence l’importance de la compétition pour l’azote du sol entre espèces et ses interactions dynamiques avec la fixation symbiotique, l’expansion foliaire et la croissance aérienne. La compétition pour l’azote apparaît peu affectée par les écarts d’enracinements entre espèces mais davantage par les écarts de demande en azote en relation avec la disponibilité en azote du milieu. Ce travail a aussi apporter des outils méthodologiques : mise au point de méthodes simples de caractérisation au champ de l’enracinement d’espèces associées et adaptation d’un modèle de culture pour simuler le fonctionnement de ces associations
Cereal-legume intercrops are gaining increasing interest in Europe in low-input systems. Face with the large variability of performance the aim of this works is to increase knowledge on interactions between species especially for nitrogen in pea-barley intercrops. This work reveals the major role of the competition for soil nitrogen between species and its dynamic interactions with N2 fixation, leaf expansion and aerial growth. Competition for soil nitrogen appears little affected by differences in root growth between species but more by differences in nitrogen demand in relation to soil nitrogen availability. This works also provides methodological tools: simple root methods for assessing root growth of associated species and adaptation of a crop simulation model for pea-barley intercrops