I.2- SYMBIOSE LEGUMINEUSES/RHIZOBIA
I.2.1- Définition de la symbiose rhizobienne
La symbiose rhizobienne est une association entre les plantes
de la famille des légumineuses et des bactéries du type
Rhizobium permettant de réduire l'azote atmosphérique en
des formes assimilables par les plantes. A bénéfice
réciproque, cette association donne lieu à des interactions
multiples entre les deux partenaires. Au cours de ces interactions, un nouvel
organe, le nodule, est formé sur les racines (Figure
1a) ou plus rarement sur les tiges à partir de primordia
racinaires dormants et disposés en rang le long de la tige
(Figure 1b). C'est au sein de cet organe protecteur que
l'azote atmosphérique est fixé par les bactéries.
 
(a) (b)
Figure 1 : Nodules
racinaires (a) et tige portant des nodules aériens matures
(b)
(DUHOUX et NICOLE, 2004)
A ce jour, les seules plantes non légumineuses capables
de noduler avec des rhizobia (Sinorhizobium et Bradyrhizobium
spp.) sont de petits arbres tropicaux appartenant au genre
Parasponia, de la famille des Ulmacées (LAFAY et
al., 2006 ; NOEL, 2009) (Figure 2).
C
A
B
Figure 2 : Symbiose
fixatrice d'azote Rhizobia-Parasponia sp.
A. Tige de Parasponia.
B. Nodule multilobé de Parasponia rigida.
C. Coupe longitudinale d'un lobe nodulaire de
Parasponia (D'après LANCELLE et TORREY,
1985)
Bien que la symbiose légumineuse-Rhizobium
soit une interaction hautement adaptée et régulée, il ne
s'agit pas d'une interaction obligatoire ou permanente. En effet, les deux
partenaires peuvent vivre indépendamment et de manière autonome,
et chaque nouvelle génération de plante doit être
infectée par de nouvelles bactéries (KNEIP et
al., 2007). Lorsque cette symbiose a lieu, elles présentent de
nombreux intérêts aussi bien pour les deux partenaires que pour la
pratique agricole.
I.2.2- Intérêts de la symbiose
rhizobia-légumineuses
Cette symbiose présente de nombreux avantages pour les
légumineuses. En effet, celle-ci leur permet d'avoir une bonne
croissance sur des sols carencés en azote. A titre d'exemple, le pois
d'Angole (Cajanus cajan) qui est cultivé sous les tropiques
incluant les régions semi-arides peut satisfaire jusqu'à 96% de
ses besoins azotés par le biais de celle-ci (KUMAR RAO et al.,
1986). De ce fait, cette symbiose est indubitablement le facteur majeur
à l'origine du grand succès de la famille des Légumineuses
parmi les végétaux (NOEL, 2009).
A l'opposé, la plante subvient aux besoins
énergétiques de la bactérie au cours de cette symbiose en
fournissant des substances carbonées résultant de la
photosynthèse. Elle lui offre également un microenvironnement
très particulier et nécessaire à la fixation de l'azote.
Par ailleurs, outre l'augmentation au niveau du sol de la population des
rhizobia spécifiques à la légumineuse hôte
après culture, la symbiose fournirait un cadre de reproduction
bénéfique qui favoriserait l'évolution des espèces
bactériennes (NOEL, 2009).
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