Résumé
La rhizosphère des plantes est la région de sol dont la composition chimique et biologique est modifiée par l’activité physiologique des racines. Dans la rhizosphère, on trouve de nombreuses bactéries (collectivement appelées rhizobactéries) qui ont des effets divers mais importants sur les plantes. Elles sont capables de stimuler directement et indirectement leur croissance. Ces bactéries sont collectivement appelées PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria). Quand elles sont inoculées aux racines des plantes, elles stimulent l’allongement des poils racinaires, et modifient la croissance de la racine (inhibition et parfois stimulation). On ne sait pas si cette propriété est reliée à la stimulation de croissance. De plus, des modifications similaires du système racinaire sont observées dans le cas de carences nutritionnelles comme celle du phosphate. Il est possible que la signalisation impliquée dans la réponse d’une plante à la présence d’une PGPR soit partiellement redondante à celle d’une signalisation de la carence en Pi. L’objectif du travail de thèse est de comprendre comment les PGPR modifient le développement des racines et d’évaluer l’impact que pourrait avoir la modification du développement racinaire sur la croissance des plantes. Pour atteindre cet objectif, nous avons travaillé avec le rhizobium fixateur symbiotique de l’azote de l’air Mesorhizobium loti MAFF303099 (M. loti) qui a été inoculé à des plantules d’Arabidopsis thaliana cultivées in vitro en présence de concentrations variables en Pi. Notre travail nous a permis de déterminer que dans ces conditions, la croissance des plantes était essentiellement dépendante du nombre et de la longueur des racines latérales. Notre travail nous a également permis de confirmer qu’une carence en Pi déclenche la synthèse et le dépôt de callose, au niveau des cellules souches du méristème racinaire. Nous avons déterminé que l’inoculation de M. loti déclenche également une production de callose dans les racines. Toutefois, à la différence de la carence en Pi, elle se dépose au niveau de la zone d’élongation de l’extrémité de la racine. Enfin, nous avons montré que ce dépôt est dépendant de la voie de l’auxine. La callose qui est un polymère de sucre déposé quand une plante est agressée par un microorganisme phytopathogène est donc également déposée dans le cas d’une carence en phosphate ou de la présence d’une PGPR. Nos résultats suggèrent que pour la plante, la distinction entre bactérie bénéfique et bactérie phytopathogène est probablement ténue. Cela suggère que l’usage de microorganismes bénéfiques dans des pratiques agriculturales durables doit être considéré avec prudence.