Liste des abréviations
ACP: Analyse en composantes principales
ADN: Acide Désoxyribo Nucléique BET: Bromure
d'éthidium
BSA: Biomasse sèche aérienne CE:
Conductivité électrique ADV: Densité des adventices DMSO:
Dimethyl Sulfoxide
dNTP: Désoxy adénine tri-phosphate
SUL: Densité de sulla
GPS: Global Positionning Satellite H: Hauteur des plantes
JAS: Jours après le semis
JSF: Nombre de jours entre le semis et la floraison
K2O: Potassium échangeable LPS: lipopolysaccharides
LSD: Least significant difference MO: Matière organique
MPN: Most probable number mS.cm-1: millisiemens par
centimètre
mm: millimètre
NOD: Nombre de nodules Nt: Azote total
P2O5 ass: Phosphore assimilable PB: Protéines brutes
aériennes PCR: Polymerase Chain Reaction
PEG 6000: Polyethylene Glycol 6000 PGPB: plant growth
promoting bacteria PMN: Poids Moyen d'un Nodule
PSN: Poids sec nodulaire
ppm: partie par million
RDT: Rendement en Graines
REP: Repetitive Extragenic Palindromic
RFLP: Restricion Fragment Length Polymorphism RT: Réserves
Totales
RU: Réserves Utiles
T0: Témoin non fertilisé
TN: Témoin fertilisé avec de l'azote
UPGMA: Unweighted Pair Group Method Average UV: Ultraviolet
YEM: Yeast Extract-Mannitol
Introduction
En Tunisie, l'amélioration de la production de
protéines vertes devient une nécessité suite à
l'accroissement des prix des matières premières, en particulier
les tourteaux d'oléoprotéagineuses, destinées à
l'alimentation des ruminants. Hedysarum coronarium L. est l'une des
fabacées fourragères à promouvoir pour satisfaire une
grande part des besoins protéiques des poly et monogastriques. De
même, cette espèce intervient efficacement dans la fixation
biologique des terres en pente (Slim et al., 2011),
l'amélioration de la fertilité organominérale des sols,
des rendements et valeur protéique des céréales (Ben
Jeddi, 2005). En Tunisie, Le sulla s'étend sur une emblavure très
aléatoire d'une année à l'autre, soit aux alentours de 4
000 ha. Mais, le programme stratégique de développement des
fabacées en particuliers les fourragères prévoit son
extension jusqu'à 21 000 ha en 2016 (DGPA, 2010).
Hedysarum coronarium L. bénéficie d'une
fixation biologique de l'azote atmosphérique lorsque le microsymbiote
spécifique est présent dans le sol. En conséquence, une
autonomie de croissance est signalée dans des sols déficients en
azote. Dans le cas contraire, l'inoculation est indispensable. Il a
été rapporté que l'introduction de la culture de sulla en
Australie a été obligatoirement accompagnée d'une
inoculation en raison de l'absence de rhizobium spécifique (Casella
et al., 1984). Au Maroc l'extension du sulla est entravée par
des problèmes de nodulation observés aux champs dans
différentes régions potentielles (Barnani, 1984; Thami-Alami et
Mezni, 2000).
En Tunisie, Il a été souvent noté lors
des prospections dans différentes régions du nord de la dorsale,
une faiblesse de productivité de la culture de sulla attribuée
à des échecs d'installation et de nodulation. Cet échec de
fixation symbiotique de l'azote est souvent contré par un apport de
fertilisant azoté (Dhane, 2001). Dans ces conditions, l'inoculation par
des souches bactériennes efficientes devient indiscutable (El Amri,
2001).
L'étude de la diversité biologique de
micro-organismes symbiotiques autochtones demeure une nécessité
pour toute sélection de couples symbiotiques performants
précédent toute nouvelle introduction.
Les facteurs environnementaux influencent la survie et la
persistance des souches rhizobiales introduites (Zahran, 1999; Graham et Vance,
2003). En conséquence, le succès de l'inoculation exige que la
souche sélectionnée soit hautement efficiente, compétitive
pour la formation de nodosités vis-à-vis des populations natives,
et bien adaptée aux conditions contraignantes de l'environnement
(Catroux et al., 2001; Deaker et al., 2004).
Les objectifs fixés pour la réalisation de ce
travail de recherche sont les suivants:
- exploration des interactions symbiotiques
Rhizobium/Hedysarum coronarium L. dans les stations de multiplication
de semences, et constitution d'une collection de symbiotes autochtones;
- caractérisation moléculaire et
phénotypique des souches collectées, pour une évaluation
de leurs diversités génétique et fonctionnelle et
sélection des plus performantes pour des applications potentielles;
- sélection de souches rhizobiales adaptées
à la contrainte hydrique en condition symbiotique avec le sulla; et
- évaluation de l'efficience symbiotique des souches
sélectionnées au champ dans deux stations
édaphoclimatiquement contrastées.
Ce travail se constitue de trois parties
La première partie de la thèse est
consacrée à une synthèse bibliographique dans laquelle
sont traités trois principaux thèmes:
- le premier porte sur les fabacées et
particulièrement les exigences naturelles, le potentiel fourrager, et
les particularités environnementales de l'espèce Hedysarum
Coronarium L.;
- le deuxième est consacré à la
diversité des Rhizobiums et les principales techniques de
caractérisations phénotypique et moléculaire
déployées; et
- le dernier thème traite le processus de symbiose
fixatrice de l'azote et les facteurs abiotiques influençant cette
activité.
La partie méthodologique de cette recherche commence
par la présentation des techniques utilisées pour la
caractérisation agronomique du sulla dans les parcelles porte graines et
la collecte de matériel rhizobial.
Puis, viennent les méthodes entreprises pour
l'étude des diversités phénotypique et moléculaire
des microsymbiotes du sulla. Enfin les souches les plus performantes et les
mieux adaptées aux contraintes osmotiques sont testées; à
travers l'évaluation des paramètres de croissance, de nodulation
et de rendement; en conditions hydriques contrôlées et en plein
champs.
Enfin, dans la dernière partie, sont
présentés et discutés, les principaux facteurs
responsables de la variation des rendements du sulla dans les parcelles
prospectées. La diversité des isolats collectés est
étudiée dans le but de sélectionner les souches les plus
performantes.
Revue bibliographique
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