Caractérisation phénotypique et génotypique des rhizobiums, optimisation du potentiel fixateur d'azote et évaluation de la fixation biologique de l'azote en milieu naturel chez PTEROCARPUS ERINACEUS POIR. (VENN) ET P. LUCENS LEPR.

Abstract

Cinquante isolats comprenant des rhizobiums à croissance lente et des rhizobiums à croissance rapide nodulant Pterocarpus erinaceus et P. lucens ont été caractérisés. Parmi ces rhizobiums, des représentants des groupes prédéfinis sur la base de l'analyse numérique des protéines totales bactériennes ont été sélectionnés pour la caractérisation génotypique. Les techniques moléculaires utilisées ont été la PCR-RFLP du gène 16S rDNA, le séquençage du pène16S rDNA et de l'intergène (IGS) 16S-23S. Les données obtenues ont été comparées entre elles et avec celles disponibles dans GENBANK. Les résultats obtenus ont permis de disposer d'une banque de séquences de gènes 15S et IGS 16S-23S rDNA de rhizobiums isolés de Pterocarpus. Les résultats de l'étude de la diversité génotypique des souches de notre collection corroborent ceux obtenus dans les études phénotypiques. L'analyse des séquences de gènes 16S rDNA et de l'IGS 16S-23S rDNA montre de manière très précise la différenciation intra et inter générique des groupes de souches à croissance rapide appartenant aux genres Rhizobium et Mesorhizobium et celles à croissance lente appartenant au genre Bradyrhizobium. Certaines de ces muches à croissance rapide occupent des positions séparées. Les groupes de souches à croissance lente s’identifie soit à l'espèce Bradyrhizobium elkanii, soit à l'espèce Bradyrhizobium japonicum. Cependant parmi ces souches à croissance lente, il y en a une qui ne s'identifie à aucune des espèces connues du genre Bradyrhizobium. Une expérience a été menée en serre, dans le but de déterminer l'influence de la double inoculation rhizobium et endomycorhize ainsi que l'influence du type de sol sur les performances symbiotiques, la croissance ainsi que la nutrition minérale des jeunes plants de Pterocarpus erinaceus. Nous avons également utilisé la technique de marquage moléculaire par PCR-RFLP de l'intergène (IGS) 16S-23S de l'ADN pour mettre en évidence la compétitivité des souches de rhizobiums ayant servi d'inoculum. Les résultats ont montré que l'inoculation simultanée avec des souches effectives de rhizobiums et de champignons endomycorhiziens permettait d'accroitre de manière significative les performances symbiotiques des jeunes plants de P. erinaceus. Les effets positifs de l'inoculation avec les endophytes sur la croissance et la nutrition des jeunes plants de P. erinaceus étaient plus remarquables sur les sols dont les teneurs en N et P sont les plus faibles. La comparaison des profils de restriction enzymatique de l'IGS 16S-23S d'ADN extrait de nodules a révélé la présence de souches de rhizobium native de certains sols utilisés et qui sont capables d'infecter les plants de Pterocarpus. La détermination du % d'occupation des nodules montre que la souche de Bradyrhizobium ORS 206 apparaît comme étant la plus compétitive des souches infectant dans les nodules. Le bilan de l'azote fixé par des plants adultes de Pterocarpus lucens a été estimé dans un écosystème naturel, le Ferlo, au Sénégal. La méthode utilisée est celle de l'abondance isotopique naturelle en 15N (σ15N). Les investigations ont eu lieu dans deux sites qui se distinguent en particulier par les caractéristiques du sol. Des ligneux non fixateurs d'aZllt0 que l'on trouve dans les mêmes aires de répartition que P. lucens ont servi comme plante de référence. Les résultats ont montré que les valeurs du σ15N sont plus élevées chez les plantes de référence que chez P. Jucens. Par contre, aucune différence significative n'est observée dans les pourcentages de N total mesuré entre ces deux types de plantes. Les calculs du % Ndfa chez P. lucens ont donné des taux variant entre 26 et 49%. Ces valeurs relatives varient selon la plante de référence et selon le site. La contribution de l'N2 dérivé de la FBA chez P. lucens atteint 28,9 kg. N/ha et 10,8 kg. N/ha respectivement dans les sols ferrugineux et dans les sols sableux.