Sommaire
RESUME i
ABSTRACT ii
~~~~ iii
Liste des tableaux iv
Liste des figures vi
Liste des abréviations ix
INTRODUCTION 1
REVUE BIBLIOGRAPHIQUE 4
1. Les légumineuses 5
1. 1. Les Caesalpinoideae 5
1. 2. Les Mimosoideae 5
1. 3. Les Papilionoideae 5
1. 4. Le sulla du nord : Hedysarum coronarium L. 6
1. 4. 1. Ecologie et distribution 6
1. 4. 2. Potentiel fourrager 7
1. 4. 3. Intérêts environnementaux 7
1. 4. 4. Exportation des éléments majeurs et
fertilisation 8
2. La diversité des rhizobiums 9
2. 1 La rhizosphère 9
2. 2. Les rhizobiums 9
2. 3. Les microsymbiotes du sulla 11
2. 4. Caractérisation des rhizobiums 11
2. 4. 1. La caractérisation phénotypique 11
2. 4. 1. 1. La croissance 12
2. 4. 1. 2. Les critères symbiotiques 12
2. 4. 1. 3. Tolérance à la salinité 13
2. 4. 1. 4. Tolérance au pH 13
2. 4. 2. Caractérisation moléculaire des rhizobiums
14
2. 5. Distribution des rhizobiums et choix des sites de collecte
15
3. Symbiose Légumineuse-Rhizobium 16
3. 1. La nodulation 16
3. 1. 1. Historique de la nodulation 16
3. 1. 2. Les étapes de la nodulation 17
3. 1. 2. 1. Echange de signal d'infection 17
3. 1. 2. 2. Infection 18
3. 1. 2. 3. Développement du nodule et maturation des
bactéroïdes 18
3. 1. 3. Morphologie des nodules 19
3. 1. 4. Génétique de la nodulation 20
3. 2. Spécificité symbiotique 22
3. 3. Efficience symbiotique 23
3. 4. Facteurs qui influencent la fixation symbiotique 23
3. 4. 1. Facteurs abiotiques 24
3. 4. 1. 1. Le pH du sol 24
3. 4. 1. 2. Le stress salin 24
3. 4. 1. 3. Le stress hydrique 24
3. 4. 2. Effet des techniques culturales sur la fixation
symbiotique 25
3. 4. 2. 1. Effet de la Fertilisation chimique 25
a. L'azote 26
b. Le Phosphore 26
c. Le Potassium 27
d. Le soufre 27
3. 4. 2. 2. Effet du travail du sol 27
3. 4. 2. 3. Effet des traitements phytosanitaires 27
3. 5. Effet des bactéries amélioratrices de la
croissance des plantes 28
3. 6. Formes et qualité des inoculums 29
MATERIEL ET METHODES 31
1. Sites de collecte des rhizobiums 32
2. Conduite des cultures au niveau des champs de production de
semences 33
3. Caractérisation agronomique et symbiotique du sulla
cultivé 34
3. 1. Hauteur de végétation 34
3. 2. Biomasse sèche 35
3. 3. Semences en gousses 35
3. 4. Protéines brutes 35
3. 5. Paramètres de nodulation et collecte des rhizobiums
36
3. 6. Conservation des rhizobiums 36
3. 6. 1. Conservation des nodules par déshydratation 36
3. 6. 2. Conservation des isolats bactériens 37
3. 6. 2. 1. Isolement et purification des rhizobiums 37
3. 6. 2. 2. Conservation sur gélose inclinée 37
3. 6. 3. Conservation dans le glycérol 38
3. 7. Analyse des données 38
4. Etude de la diversité des microsymbiotes du sulla 38
4. 1. Caractérisation phénotypique 38
4. 1. 1. Infectivité des isolats 38
4. 1. 1. 1. Désinfection des graines et semis 39
4. 1. 1. 2. Inoculation des plantes et conduite de la culture
39
4. 1. 2. Critères morphologiques 40
4. 1. 2. 1. Coloration Gram 40
4. 1. 2. 2. Caractérisation morphologique des colonies
40
4. 1. 3. Critères physiologiques des colonies 41
4. 1. 3. 1. Tolérance à la salinité 41
4. 1. 3. 2. Tolérance au stress hydrique 41
4. 1. 3. 3. Tolérance au pH basique 41
4. 1. 2. 3. Tolérance au calcaire 42
4. 1. 4. Analyse numérique 42
4. 2. Caractérisation moléculaire 42
4. 2. 1. Extraction de l'ADN bactérien 42
4. 2. 2. Evaluation de la diversité
génétique des isolats de la collection par Rep-PCR 42
4. 2. 3. Identification moléculaire par PCR-RFLP de l'ADNr
16S 43
4. 2. 4. Séquençage du gène de l'ADNr 16S
45
4. 2. 5. Analyse numérique 45
5. Evaluation de l'efficience symbiotique des isolats de la
collection 46
5. 1. Conduite de l'essai 46
5. 2. Paramètres mesurés 46
6. Evaluation de l'efficience symbiotique du couple 47
Hedysarum coronarium L./R. sullae en conditions
de stress hydrique
6. 1. Installation de l'essai 47
6. 3. Conduite de l'irrigation 48
6. 4. Paramètres mesurés 48
7. Evaluation de l'activité symbiotique des souches en
plein champ 49
7. 1 Caractéristiques climatiques des sites 49
7. 2. Caractéristiques chimiques des sols 50
7. 3. Dénombrement des populations natives de rhizobium
nodulant 50
le sulla dans les stations d'essai
7. 4. Installation et conduite des essais 51
7. 5. Paramètres mesurés sur le sulla de
1ère année 53
7. 6. Paramètres mesurés sur le sulla de
2ème année 53
8. Analyses statistiques 53
RESULTATS ET DISUSSIONS 54
1. Etude de la variabilité agronomique du sulla
porte-graines en régions 55
nord dorsaliennes
1.1. Caractéristiques édapho-climatiques des sites
prospectés 55
1. 2. Caractérisation agronomique des sullas 58
1. 3. Etude de la variabilité des sullas 60
1. 4. Discussion 63
1. 5. Conclusion 66
2. Etude de la diversité des microsymbiotes du sulla
67
2. 1. Caractérisation phénotypique des rhizobiums
67
2. 1. 1. Evaluation de l'infectivité des isolats 67
2. 1. 2. Critères morphologiques 67
2. 1. 2. 1. Description des isolats 67
2.1.2.2. Tolérance à la salinité 68
2.1.2.3. Tolérance au pH basique 69
2.1.2.4. Tolérance au stress hydrique 70
2.1.2.5. Tolérance au stress calcaire 71
2. 1. 3. Analyse des critères phénotypiques par
UPGMA 73
2.2. Caractérisation moléculaire des souches
nodulant le sulla 76
2. 2. 1. Analyse de la diversité intra spécifique
par Rep-PCR 76
2.2.2. Analyse de la diversité intra spécifique par
PCR-RFLP de l'ADNr 16S 79
2.2.3. Séquençage du gène 16S 81
2.3. Discussion 81
2.4. Conclusion 83
3. Evaluation de l'efficience symbiotique des bactéries
nodulant le sulla 84
3.1. Evaluation des paramètres de croissance 84
3.2. Analyse de la nodulation du sulla 85
3.3. Evaluation des paramètres de rendement du sulla
88
3.3.1. Biomasse sèche aérienne 88
3.3.2. Teneur en protéines brutes 88
3.4. Discussion 90
3.5. Conclusion 91
4. Effet de la contrainte hydrique sur la symbiose
rhizobium/sulla 92
4.1. Effet de la contrainte hydrique sur la croissance et la
nodulation du sulla 92
4.1.1. Croissance en hauteur 93
4.1.2. Surface foliaire 93
4.1.3. Nodulation du sulla 94
4.2. Effet de la contrainte hydrique sur les rendements du sulla
inoculé 95
4.2.1 Biomasse sèche des sullas 95
4.2.2. Rapport partie racinaire sur partie aérienne du
sulla 96
4.2.3. Protéines brutes aériennes fixées
par le sulla 96
4.3. Discussion 98
4.4. Conclusion 100
5. Etude de l'efficacité symbiotique des souches
rhizobiales 101
sélectionnées au champs
5. 1. Evaluation de la densité rhizobiale autochtone
spécifique au sulla 101
dans les sites expérimentaux
5. 2. Effet de l'inoculation rhizobiale sur la culture de sulla
de 1ère année 101
dans les sites Tunis et Goubella
5. 2. 1. Croissance en hauteur du sulla première
année 101
5. 2. 2. Surface foliaire du sulla de première
année 102
5. 2. 3. Nodulation du sulla de première année
103
5. 2. 4. Biomasse sèche aérienne du sulla de
première année 103
5. 2. 5. Protéines brutes aériennes du sulla de
première année 104
5. 3. Evaluation des croissances et nodulation du sulla de
deuxième année 105
dans la station de Goubellat
5. 4. Bilan exprimé en biomasses sèche et
protéique du sulla 106
après deux années de culture à Goubellat
5.5. Discussion 107
5.6. Conclusion 108
CONCLUSIONS GENERALES ET PERSPECTIVES 109
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 111
ANNEXES 145
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