Service #3 Favorise les interactions racine-microorganisme

Question 1

qu’est-ce que la rhizosphère

Answer 1

Volume de sol directement affecté par l’activité des racines

Question 2

Quelles sont les différentes formes de racines

Answer 2

1. Fibreuses
2. Fasciculées
3. Traçantes
4. Tubéreuses
5. Pivotantes

Question 2

Pourcentage de la biomasse végétale sous terre

Answer 2

50%

Question 2

quels sont les rôles des racines

Answer 2

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 »)

Question 3

qu’est-ce que l’endorhizosphère

Answer 3

volume à l’intérieur de la racine où
s’accomplit des échanges avec les organismes du sol

Question 4

qu’est-ce que la rhizoplane

Answer 4

La surface externe de la racine; lieu d’échanges
biochimiques avec le sol

Question 5

qu’est-ce que l’exo-rhizoshpère

Answer 5

1-5 mm autour des racines; le volume de
l’exo-rhizosphère est un peu arbitraire.

Question 6

quelles sont les caractéristiques de a rhizosphère

Answer 6

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

Question 7

quelles sont les différences entre la rhizosphère et le sol adjacent

Answer 7

-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

Question 8

fonction principale des microorganismes dans la rhizosphère

Answer 8

dégradation de composés carbonés

Question 9

comment les racines affectent la concentration d’O2 et de CO2

Answer 9

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

Question 10

qu’est-ce que la rhizodéposition

Answer 10

pertes de C-organique par les racines

Question 11

quelles sont les classe de composé de la rhizodéposition

Answer 11

exsudats
Sécrétion
Lysats
racines mortes
mucilage

Question 12

décrire les exsudats

Answer 12

Masse moléculaire
faible
Solubles ou volatiles
Seulement 1% du C
relâché par les racines
Bonne qualité
chimique (labile)
Relâché par diffusion
passive

Question 13

décrire les sécrétions

Answer 13

Masse moléculaire
variable
Comprend les exoenzymes
(e.g uréases,
phosphatases)
Relâchées activement
(coût énergétique)
Souvent contrôlées
par des inhibiteurs

Question 14

décrire les lysats

Answer 14

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

Question 15

décrire les racines mortes

Answer 15

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.

Question 16

décrire le mucilage

Answer 16

> 80% des produits
de la rhizodéposition
Polysaccharides à
haute masse
moléculaire
Synthétisé et excrété
à la coiffe des racines
Très hydratés :
texture visqueuse,
gélatineuse

Question 17

Fonction du mucilage

Answer 17

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

Question 18

Pourquoi les éléments nutritifs sont minéralisé

Answer 18

• 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.

Question 19

qu’est-ce que le mutualisme autotrophe hétérotrophe

Answer 19

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.

Question 20

qu’est-ce que le rhizosphère priming effect

Answer 20

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)

Question 21

quels type de molécules spécialisées sont produit par les microorganismes dans la rhizosphère

Answer 21

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)

Question 22

qu’est-ce que les PGPR et PGPA

Answer 22

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.

Question 23

quel est l’intérêt des PGPR et PGPA

Answer 23

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

Question 24

quelles molécules sont produites par les racines dans la rhizosphère

Answer 24

Composés qui font germer des spores fongiques (acide abiétique)

Stimulateurs ou inhibiteurs microbiens (isoflavonoïde)

Question 25

quelles sont les molécules produites par les microorganismes et les racines

Answer 25

agent chélateur

Question 25

caractéristiques des agents chélateur

Answer 25

• Faible masse moléculaire
• Forment des complexes stables avec des cations
• Les complexes demeurent solubles dans l’eau

exemple sidérophore

Question 26

qu’est-ce que la succession écologique

Answer 26

Succession écologique : changements directionnels dans la composition d’une communauté après une
perturbation

Question 27

différence de biomasse aérienne de la plante dans early vs late Species

Answer 27

Early species biomasse aérienne de la plante : première récolte > deuxième récolte

Late species biomasse aérienne de la plante : première récolte < deuxième récolte