Bactéries fixatrices d'azote

Rhizobium

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Rhizobium
 Rhizobium sur racine de soja
Rhizobium sur racine de soja
Classification classique
Règne Bacteria
Embranchement Proteobacteria
Classe Alpha Proteobacteria
Ordre Rhizobiales
Famille Rhizobiaceae
Genre
Rhizobium
Frank. 1889
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Les rhizobiums, ou rhizobia (genre Rhizobium), sont des bactéries aérobies du sol appartenant à la famille des Rhizobiaceae. Ces bactéries présentent la capacité de former une symbiose avec des plantes de la famille des légumineuses, dont les représentants les plus connus sont : pois, haricot, soja, arachide, trèfle, luzerne...

Cette symbiose confère aux Fabacées, l'aptitude unique parmi les plantes de grande culture de se nourrir à partir de l'azote de l'air.

En condition limitante en azote combiné, les rhizobiums vont induire la formation de nodosités au niveau racinaire ou caulinaire des légumineuses. Ces nodosités vont représenter de véritables organes d’échange métabolique entre les bactéries et les plantes.

Cette symbiose à bénéfice réciproque va permettre aux bactéries de bénéficier d’un micro habitat exceptionnellement favorable ; les Fabacées leur procurant un apport en substrats carbonés issus de la photosynthèse. En échange, les bactéries vont fixer et réduire l’azote atmosphérique en ammonium, directement assimilable par les plantes hôtes.

Mise en place de la symbiose

Les cellules pilifères des racines de Fabacées ( Fabaceae ) émettent des substances chimiques de reconnaissance (type flavonoïdes/isoflavonoïdes). Ces exsudats attirent la bactérie, qui en retour synthétise et sécrètent des facteurs de nodulation (facteurs nod). Ces facteurs nod sont différents suivant l'espèce rhizobienne et ont une structure antigènique spécifique, reconnue par la plante.

La bactérie ayant "montré patte blanche", elle peut alors coloniser la racine en formant un cordon infectieux. Celui-ci se forme toujours d'abord à l'apex d'un poil absorbant, et se développe ensuite pour atteindre les cellules du cortex racinaire. En même temps, cette zone du cortex racinaire se développe et forme un nodule.

Lorsque les bactéries atteignent cette zone, elles infectent les cellules. Dans le cytoplasme, les bactéries ne sont pas libres, elles sont regroupées dans des vésicules appelés symbiosomes. Si la cellule est diploïde, elle se nécrose et meurt. Si elle est tétraploïde en revanche, il y a formation d'un nodule.

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