Functional diversity of Faba-bean associated rhizobia in agro-ecosystem of South of France

Diversité fonctionnelle des rhizobia associés à la féverole en agro-écosystème Sud de France

Odile Domergue (1)

1 UMR LSTM - Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes

The ability of rhizobium-legume symbiosis to fix atmospheric nitrogen can provide important services to agro-ecosystems. However, associated with biotic constraints (i) missing and/or (ii) phosphorus (P) deficiency, can limit symbiotic nitrogen fixation (SNF). Myo-inositol hexakisphosphate (phytate), the main soil organic P (Po) component, represents a potential source of soil P available for plant P bio-availability, connected with microbial phytate-mineralizing activities. In order to look for rhizobium-Vicia faba, in P use efficiency (PUE) for SNF ability, nodular diagnosis was performed from a multi-location survey in an agro-ecosystem in South France. The efficiency in use of rhizobial symbiosis (EURS) was deduced from V. faba nodule and shoot dry weight values at flowering state, and compared in intra- and inter agricultural fields and in greenhouse hydroaeroponic conditions. Among 59 V. faba isolates, 26 were able to mineralize phytate (Phy+) in solid medium and six of them confirmed phytase activity in liquid culture. Looking for local rhizobiums with PUE for SNF ability, led us to a forward step in molecular marker selection for Phy+ rhizobium isolate screening. KeywordsRhizobium, diversity, phytase, faba-bean, Vicia faba, nodulation, South-France, agro-ecosystem.

L’aptitude des symbioses rhizobium-légumineuses à fixer l’azote atmosphérique, peut offrir d’importants services aux agro-écosystèmes. Cependant, associés à des contraintes biotiques (i) absence et/ou (ii) inefficacité symbiotique des rhizobiums du sol, des facteurs abiotiques (i) excès d’intrants azotés et/ou (ii) carences en phosphore (P) peuvent limiter la fixation symbiotique d’azote (FSN). Le Myo-inositol hexakisphosphate (phytate), principale composante de P organique (Po) du sol, représente une potentielle source de P disponible du sol, bio-disponible pour la plante, en lien à des activités phytases microbiennes, minéralisatrices du phytate. Afin de rechercher des rhizobiums, symbiontes de Vicia faba, efficaces dans l’utilisation du P (EUP) pour la FSN, nous avons réalisé un diagnostic nodulaire multilocalisé, en agro-écosystèmes sud de France. Le niveau d’efficacité d’utilisation de la symbiose rhizobienne (EUSR), en intra- et inter-placettes agricoles et en conditions hydroaéroponiques en serre, a été déterminé en corrélation des biomasses aériennes et nodulaires de plants de V. faba, à floraison. Parmi 59 isolats de V. faba, 26 sont aptes à minéraliser le phytate (Phy +), en milieu solide et six d'entre eux confirment une activité phytase, en culture liquide. L’intérêt d’une sélection de rhizobiums locaux aptes à une EUP pour FSN, nous a conduits à une avancée dans la sélection de marqueurs moléculaires phytases pour le criblage d’isolats rhizobiens Phy+. Mots ClésRhizobium, diversité, phytase, féverole, Vicia faba, nodulation, France-sud, agro-écosystème.

Mots clés: Diversity; South-France; Agro-Ecosystem; Rhizobium; Vicia faba

Mots clés: Diversité; France-Sud; Agro-Écosystème; Rhizobium; Vicia faba

Domaines: Interactions entre organismes; Bactériologie

Odile Domergue. Diversité fonctionnelle des rhizobia associés à la féverole en agro-écosystème Sud de France. Interactions entre organismes. Université Paris sciences et lettres, 2017. Français. ⟨NNT : 2017PSLEP067⟩. ⟨tel-02107043v2⟩