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Diversité génétique des Rhizobia associés à† un champ de pois d'Angole (Cajanus cajan l.) à† Yamoussoukro (centre de la Côte d'Ivoire)

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par Kouakou Romain FOSSOU
Ecole supérieure d'agronomie de l'institut national polytechnique Félix HouphouŽt Boigny de Yamoussoukro - Diplôme d'agronomie approfondie  2011
  

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DEDICACES

Ce Mémoire, conclusion de toute notre formation à l'INP-HB est dédié à nos parents :

À notre père FOSSOU Félix et à notre mère POKOU Florentine pour la vie qu'ils nous ont donnée;

À notre cousin KONAN Georges et sa famille pour le soutien moral et financier indéfectible ;

Et enfin,

À la famille ETTIEN pour sa grande contribution à la réalisation de notre cursus scolaire à Yamoussoukro.

FOSSOU KOUAKOU ROMAIN

INTRODUCTION

 

L'azote, en tant que composant omniprésent dans les biomolécules (protéines, acides nucléiques, vitamines...), est l'élément constitutif des végétaux le plus important après le carbone. Malheureusement, la concentration de ses formes assimilables dans le sol (ammonium, nitrate, etc.) est souvent limitante pour la bonne croissance des plantes et constitue de ce fait, très fréquemment, le facteur clé de la production agricole (ROGER et al., 1996).

Certaines plantes, notamment les légumineuses, ont réussi à s'affranchir de cette limitation en établissant des relations symbiotiques avec des bactéries capables de fixer l'azote atmosphérique grâce à un complexe enzymatique, la nitrogénase. Cette symbiose est indubitablement le facteur majeur expliquant le grand succès de cette famille de plantes en agriculture (NOEL, 2009). En effet, cultivées pour leurs graines (riches en protéines) ou pour leurs propriétés fourragères, les légumineuses occupent 12 à 15% des terres cultivables dans le monde et représentent 27% de la production mondiale des cultures. Plus de 35% des huiles végétales proviennent de leurs productions avec en tête le soja et l'arachide et les légumineuses à graines contribuent à elles seules pour 33% aux besoins azotés de l'alimentation humaine (VANCE et al., 2000 ; GRAHAM et VANCE, 2003). Par ailleurs, la rotation des cultures avec ces plantes permet d'économiser les engrais azotés, très coûteux en énergie fossile et contribuant à l'effet de serre via l'émission de grandes quantités d'oxyde nitrique (CRUTZEN et al., 2007).

L'étude de cette importante symbiose depuis plus de 100 ans a permis de comprendre certains mécanismes de son établissement et d'explorer la diversité biologique des deux types de partenaires associés. Dans certains cas, ces études ont conduit à la sélection de souches très performantes de bactéries fixatrices d'azote et le développement de leur inoculum. Les inoculats permettent en effet d'améliorer la productivité des légumineuses en culture, de mieux réduire leur dépendance vis-à-vis des engrais azotés et de s'inscrire par conséquent dans la logique d'un développement agricole durable.

Pour la légumineuse tropicale Cajanus cajan ou pois d'Angole (5ème légumineuse à graines en terme de production), l'étude de la diversité de ses symbiotes a permis d'identifier aujourd'hui environ une dizaine d'espèces bactériennes. Celles-ci appartiennent à trois principaux genres de rhizobia ou Bactéries Nodulatrices de Légumineuses (BNL). Il s'agit des genres Rhizobium (BENDER et al., 1986; WOLDE-MESKEL et al., 2004 a), Sinorhizobium (CHEN et al., 1988 ; DUBEY et al., 2010) et Bradyrhizobium (RAMSUBHAG et al., 2002 ; WOLDE-MESKEL et al., 2004 a). Toutefois, ces études taxonomiques ont été principalement menées en Inde et en Afrique de l'Est, respectivement premier et deuxième centre de diversité et de culture de cette légumineuse à graines (SMARTT, 1990 ; VAN DER MAESEN, 1990 ; SINGH, 1991 ; SONGOK et al., 2010).

En Afrique occidentale, quelques études similaires ont été menées seulement au Nigéria (ABAIDOO et al., 2000), alors que toute cette partie du continent africain constitue également une zone de production d'importance de cette plante de grande utilité (NENE et SHEILA, 1990).

Notre stage se propose d'étudier la diversité génétique des rhizobia nodulant le pois d'Angole en culture dans un champ à Yamoussoukro. Il s'agit d'évaluer par PCR-RFLP de l'ADNr 16S, la variabilité génétique des rhizobia isolés de ce champ. Une collection locale des partenaires symbiotiques de cette légumineuse sera également constituée.

Ce document qui présente les résultats de cette étude, s'articule autour de deux parties. La première fait une synthèse bibliographique sur le pois d'Angole, les rhizobia et le processus de nodulation. Quant à la seconde, elle concerne l'étude expérimentale qui décrit le site de collecte des échantillons et les manipulations au laboratoire, le matériel et les méthodes utilisés et enfin, présente les résultats qui feront l'objet d'une discussion.

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