Article de synthèse sur le rôle potentiel, les avantages des bactéries autres que le rhizobium dans les nodules racinaires de légumineuses

Anonim

Pendant de nombreuses années, on pensait que les seuls organismes fixant l'azote des nodules de légumineuses étaient les rhizobiums. Cependant, il existe une population remarquablement diverse de bactéries non-rhizobium souvent détectées dans les nodules obtenus à partir du sol, révélant un phytomicrobiome complexe, dont les interactions affectent probablement le comportement et l'aptitude de la plante hôte.

Jusqu'à présent, relativement peu d'études sur la fonction de ces autres bactéries associées aux nodules dans les nodules ont été réalisées. Mais sont-ils en quelque sorte responsables des avantages de la symbiose fixatrice d'azote Rhizobium-légumineuse, ou s'agit-il de parasites / saprophytes, de contaminants ou de commensaux? Ce sont cela et des questions similaires qui ont conduit les Drs. Pilar Martínez-Hidalgo et Ann M. Hirsch de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA) pour mener une étude de recherche.

Le résultat final est un article de synthèse complet intitulé "Le microbiome des nodules: le rhizobium fixateur de N2 ne vit pas seul".

Cette revue de recherche en accès libre, publiée dans Phytobiomes, un nouveau journal de l'American Phytopathological Society, met en évidence diverses études menées dans le monde entier sur ces bactéries moins connues vivant dans des nodules fixant l'azote. Il comprend également une discussion approfondie de leur rôle possible dans la communauté bactérienne et des avantages probables pour la plante hôte ou les habitants des rhizobiums du nodule.

En bref, cette revue est un guichet unique de recherche et de discussion sur les bactéries autres que le rhizobium et ses interactions sur le nodule racinaire, soulignant souvent la littérature de divers pays souvent inconnus ou cités aux États-Unis.

Hirsch s'attend à ce que les connaissances issues de cette étude conduisent un jour à des stratégies de gestion des cultures impliquant le déploiement de ces bactéries autres que les rhizobiums, non seulement comme bioinoculants d'élite, mais aussi et surtout associés à un rhizobium optimal. Cette approche peut améliorer la performance ou la persistance des rhizobiums, conduisant à de nouvelles pratiques culturelles qui favorisent la production de cultures biologiques et diminuent l'utilisation d'engrais chimiques et de pesticides, et empêchent le sol de la planète de se détériorer davantage.

"C'est un changement de paradigme dans la mesure où la plupart des gens ne considèrent pas la symbiose fixatrice d'azote (le nodule) comme un phénomène multi-organisme", a déclaré M. Hirsch. "Bien que nombre de ces habitants des nodules ne soient pas capables de fixer l’azote, ils ont le potentiel d’améliorer la survie des légumineuses, en particulier dans des conditions de stress environnemental."

En outre, M. Hirsch espère que cet article encouragera les chercheurs à se pencher sur leurs préjugés en examinant les interactions des organismes dans le microbiome de la plante. "Les interactions entre les organismes sont généralement du ressort des écologistes", a déclaré M. Hirsch. "Avec l'avènement des connaissances du génome humain, les biologistes moléculaires, les généticiens, les microbiologistes et d'autres scientifiques en médecine et en agriculture apprennent que tout est interconnecté."

Au sujet de ce concept d’interconnexion, Hirsch a cité DH Janssen, un écologiste des plantes bien connu qui écrivait en 1985 que «les plantes portent leurs tripes à l’extérieur».

"Il faisait allusion à la racine", a déclaré Hirsch. "Donc, si une racine est le tube digestif de la plante, nous pensons que le nodule racinaire ressemble à une annexe. Comme l’appendice, le nodule remplit la communauté bactérienne, de sorte que la prochaine saison de croissance des rhizobiums les nodules seront repeuplés par la même bactérie.Cette stratégie est similaire à celle d'un intestin humain où les bactéries ont été éliminées après une diarrhée sévère ou une série d'antibiotiques, les bactéries figurant dans l'appendice repeuplant l'intestin. mais de quelle manière ces autres bactéries non rhizobiennes pénètrent-elles dans le nodule racinaire et combien de temps cette communauté reste-t-elle dans le sol? "

menu
menu