Service #3 Favorise les interactions racine-microorganisme Flashcards
qu’est-ce que la rhizosphère
Volume de sol directement affecté par l’activité des racines
Quelles sont les différentes formes de racines
- Fibreuses
- Fasciculées
- Traçantes
- Tubéreuses
- Pivotantes
Pourcentage de la biomasse végétale sous terre
50%
quels sont les rôles des racines
Ancrage au sol
Acquisition des ressources du sol (eau et éléments nutritifs)
Organe d’entreposage
Synthèse de régulateurs de croissance (e. g cytokinine [phytohormones])
Propagation végétative [tubercules, rhizomes, drageons (« root- suckers »)
qu’est-ce que l’endorhizosphère
volume à l’intérieur de la racine où
s’accomplit des échanges avec les organismes du sol
qu’est-ce que la rhizoplane
La surface externe de la racine; lieu d’échanges
biochimiques avec le sol
qu’est-ce que l’exo-rhizoshpère
1-5 mm autour des racines; le volume de
l’exo-rhizosphère est un peu arbitraire.
quelles sont les caractéristiques de a rhizosphère
Zone d’activités biochimique et microbienne intense
Un « noeud vital » dans le fonctionnement des écosystèmes
-Intersection entre métabolismes hétérotrophes (microorganismes) et autotrophes (végétaux)
Microorganismes : limités par disponibilité du C-réduit
Végétaux : limités par disponibilité de nutriments
Environnement dynamique et hétérogène
- Variations spatio-temporelles
quelles sont les différences entre la rhizosphère et le sol adjacent
-différent microbiome et activité microbienne (niche écologique distincte)
- composition ionique différente dans la rhizosphère (ions absorbé par les racines donc moins dans la rhizosphère
-différent pH (absorption de cations et anions par les racines; Co2 + eau = acide carbonique ; certains exsudat sont des acides organiques)
- Concentration de O2 et Co2
-carbone organique plus élevé
fonction principale des microorganismes dans la rhizosphère
dégradation de composés carbonés
comment les racines affectent la concentration d’O2 et de CO2
i. Absorption de l’eau par les racines assèche le sol et favorise les échanges gazeux avec l’atmosphère.
ii. Respiration de la racine et des microorganismes augmentent le CO2
iii. Certaines racines de plantes aquatiques sont spécialisées à transporter le O2 dans le sol; par exemple, les
cellules aérenchymes dans le cortex de la racine du riz ; on retrouve donc parfois des “pipes de fer” (iron
pipes) dans ces sols submergés, qui témoignent d’une zone d’oxydation du fer (i.e. Fe2+ => Fe3+) dans le sol
tout près des racines
qu’est-ce que la rhizodéposition
pertes de C-organique par les racines
quelles sont les classe de composé de la rhizodéposition
exsudats
Sécrétion
Lysats
racines mortes
mucilage
décrire les exsudats
Masse moléculaire
faible
Solubles ou volatiles
Seulement 1% du C
relâché par les racines
Bonne qualité
chimique (labile)
Relâché par diffusion
passive
décrire les sécrétions
Masse moléculaire
variable
Comprend les exoenzymes
(e.g uréases,
phosphatases)
Relâchées activement
(coût énergétique)
Souvent contrôlées
par des inhibiteurs
décrire les lysats
Substances relâchées par la destruction des
cellules de l’épiderme
Peut être causé par
des déficiences
nutritionnelles
Peut être causé par
des organismes du sol
au moment où ils
colonisent la racine
décrire les racines mortes
Pour certaines plantes,
les très jeunes racines
peuvent mourir et se
régénérer très
rapidement
Ex: certaines essences
d’arbres pionnières
(e. g bouleaux) peuvent
retourner 5x plus de
C-réduit au sol par la
mortalité des radicelles
que par la litière
foliaire.
décrire le mucilage
> 80% des produits
de la rhizodéposition
Polysaccharides à
haute masse
moléculaire
Synthétisé et excrété
à la coiffe des racines
Très hydratés :
texture visqueuse,
gélatineuse
Fonction du mucilage
Fonctions du mucilage
- Prévenir l’abrasion
- Source de C aux microorganismes
- Structurer le sol
- Prévenir le déssechement de la racine
- Permettre la diffusion de nutriments vers la racine
Pourquoi les éléments nutritifs sont minéralisé
- Les plantes préfèrent absorber les éléments nutritifs sous formes minérales.
- La plupart des nutriments dans le sol sont sous formes organiques.
- La décomposition extracellulaire de la matière organique du sol se termine généralement par la
production d’unités monomériques (e. g. acides aminés) - Les bactéries du sol sont plus compétitives que les plantes pour absorber ces monomères organiques.
- Les bactéries font partie de la matière organique du sol. Quand elles meurent, leurs tissus sont
décomposés en unités monomériques organiques qui, à leur tour, sont réassimilés par d’autres bactéries.
qu’est-ce que le mutualisme autotrophe hétérotrophe
La rhizosphère crée un milieu qui favorise la croissance bactérienne :
– Ceci augmente la prédation des bactéries par des prédateurs aux rapports C:N plus élevés
– Les bactérivores doivent excréter leur surplus de nutriments.
– Les nutriments sont relâchés sous formes minérales
Éventuellement, le transfert de carbone de la plante aux microorganismes du sol leur permet
d’acquérir les nutriments du sol sous forme minérale.
qu’est-ce que le rhizosphère priming effect
Les bactéries ont des rapports C:Nutriments qui sont relativement stables. Donc, afin de croître dans la
rhizosphère, les bactéries doivent obtenir des nutriments de la matière organique du sol.
Comme la croissance des microorganismes du sol est généralement limitée par la disponibilité carbone, la
rhizodéposition leur permet de combler leurs besoins et d’investir dans la synthèse d’enzymes pour
dégrader la matière organique.
On peut donc deviner que la présence des racines va augmenter le taux de décomposition de la matière
organique. C’est ce qu’on appelle le « rhizosphere priming effect » (RPE)
quels type de molécules spécialisées sont produit par les microorganismes dans la rhizosphère
composé augmentant le taux de rhizodéposition (enzyme microbienne)
Facteurs qui initient la symbiose avec les racines (nos factor pour bactéries fixatrice d’azote)
Composés qui stimulent la réponse immunitaire des plantes (MAMPs)
Phytohormones qui permettent de réguler la balance hormonale et nutritionnelle des plantes. (auxines, cytokinines)
qu’est-ce que les PGPR et PGPA
Plant-Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) and Archaea (PGPA)
Les PGPRs et PGPAs réfèrent respectivement aux
bactéries et archées disposant d’un mécanisme
spécifique pouvant améliorer la survie (e. g. tolérance au
stress, résistance aux pathogènes) ou la croissance de la
plante.
quel est l’intérêt des PGPR et PGPA
Biofertilisants
Stimulent directement ou indirectement la croissance des plantes via la
solubilisation de nutriments et la production de phytohormones
Fongicides
Colonisent les racines, compétitionnent contre les pathogènes et stimulent les
défenses immunitaires des plantes
quelles molécules sont produites par les racines dans la rhizosphère
Composés qui font germer des spores fongiques (acide abiétique)
Stimulateurs ou inhibiteurs microbiens (isoflavonoïde)
quelles sont les molécules produites par les microorganismes et les racines
agent chélateur
caractéristiques des agents chélateur
- Faible masse moléculaire
- Forment des complexes stables avec des cations
- Les complexes demeurent solubles dans l’eau
exemple sidérophore
qu’est-ce que la succession écologique
Succession écologique : changements directionnels dans la composition d’une communauté après une
perturbation
différence de biomasse aérienne de la plante dans early vs late Species
Early species biomasse aérienne de la plante : première récolte > deuxième récolte
Late species biomasse aérienne de la plante : première récolte < deuxième récolte
