Contribution à l’étude de la fixation symbiotique de l’azote chez le caroubier (Ceratonia siliqua L.) : Nutrition azotée de la plante hôte et caractérisation partielle de quelques souches de Rhizobium

Abstract

Dans ce travail nous avons étudié la fixation de l’azote chez le caroubier (Ceratonia siliqua) en symbiose avec Rhizobium. Dans la première partie nous avons caractérisé certaines souches de Rhizobium isolées pour la première fois des nodules de Ceratonia siliqua dans une région aride du Maroc oriental (Debdou). Leur exigence nutritionnelle ainsi que leur aptitude à s’adapter aux contraintes de l’environnement sont étudiées. Ces souches sont capables d’utiliser un large spectre de substrats carbonés notamment les monosaccharides, les disaccharides, les polysaccharides et les hétérosides. Elles tolèrent des températures élevées (45°C), et ont un optimum de croissance situé entre pH 7 et pH 9. Leur croissance est inhibée à pH≤6. Certaines souches, en particulier S1, S3, S6 et S7, sont hautement tolérantes aux sels et peuvent se multiplier en présence de 40g NaCI. I-1 et 50g KCI.I-1. Aussi les souches de Rhizobium isolées résistent aux antibiotiques de type β-lactamines et tolèrent plusieurs métaux lourds notamment le Pb, le Cu, le Cd, le Zn, le Co et le Ni. En effet leur sol d’origine renferme de fortes concentrations de métaux lourds, surtout l’aluminium, le manganèse, le chrome et le cobalt. La deuxième partie de ce travail constitue une contribution à l’étude de la germination des graines de Ceratonia siliqua. Le traitement des graines par H2SO4 s’avère le moyen le plus efficace pour lever l’inhibition tégumentaire des graines. Dans la troisième partie de ce travail l’étude de la fixation symbiotique de l’azote chez Ceratonia siliqua montre que la croissance des plantules inoculées par les souches de Rhizobium testées occupe une place intermédiaire entre celle des plantes cultivées en présence de NO3- et les plantes de NH4+. D’autre part, ces plantes sont douées d’une grande activité photosynthétique : le taux de chlorophylle a+b atteint son maximum, soit 1,3 mg.g-1 de matière fraîche. La symbiose Rhizobium-Ceratonia siliqua est inhibée par les fortes concentrations du nitrate et d’ammonium (5mM), mais n’est pas affectée par les faibles concentrations de nitrate ≤0,2 mM. Cette symbiose est aussi inhibée par l’acidité du milieu de culture : la nodulation est absente à pH 5 et les teneurs en protéines et en chlorophylle sont diminuées respectivement de 4 et 5 fois, par rapport à une culture à pH 7. Ces diminutions sont dues à l’inhibition du partenaire bactérien. A pH 7 l’activité glutamine synthétase, dans les nodosités atteint 18 nmoles. µg-1 de protéines, soit 4,5 fois supérieur aux racines des plantes inoculées par la souche de Rhizobium S10. En cas d’assimilation du nitrate, l’activité GS est légèrement plus élevée à pH 5 (5,4 nmoles. µg-1 de protéines) qu’à pH 7 (4,6 nmoles. µg-1 de protéines).