Mycorhizes Definition
Mycorhizes se traduit littéralement par « champignon -racine. »La mycorhize définit une relation (généralement) mutuellement bénéfique entre la racine d’une plante et un champignon qui colonise la racine de la plante. Chez de nombreuses plantes, les mycorhizes sont des champignons qui poussent à l’intérieur des racines de la plante ou à la surface des racines. La plante et le champignon ont une relation mutuellement bénéfique, où le champignon facilite l’absorption d’eau et de nutriments dans la plante, et la plante fournit de la nourriture et des nutriments créés par la photosynthèse au champignon. Cet échange est un facteur important dans les cycles des nutriments et l’écologie, l’évolution et la physiologie des plantes.
Dans certains cas, la relation n’est pas mutuellement bénéfique. Parfois, le champignon est légèrement nocif pour la plante et, à d’autres moments, la plante se nourrit du champignon.
Toutes les plantes n’auront pas d’associations mycorhiziennes. Dans les environnements où l’eau et les nutriments sont abondants dans le sol, les plantes n’ont pas besoin de l’aide de champignons mycorhiziens, et les champignons mycorhiziens ne peuvent pas germer et se développer dans de tels environnements.
Types de mycorhizes
Il existe deux types prédominants de mycorhizes : les ectomycorhizes et les endomycorhizes. Ils sont classés par l’endroit où les champignons colonisent les plantes.
Ectomycorhizes
Les ectomycorhizes ont tendance à former des relations symbiotiques mutuelles avec les plantes ligneuses, notamment le bouleau, le hêtre, le saule, le pin, le chêne, l’épinette et le sapin. Les relations ectomycorhiziennes sont caractérisées par une surface intercellulaire connue sous le nom de réseau de Hartig. Le filet de Hartig est constitué d’hyphes très ramifiés reliant les cellules racinaires épidermiques et corticales. De plus, les ectomycorhizes peuvent être identifiées par la formation d’une gaine d’hyphes dense entourant la surface de la racine. C’est ce qu’on appelle le manteau. En d’autres termes, les ectomycorhizes ne vivent qu’à l’extérieur de la racine. Dans l’ensemble, seulement 5 à 10% des espèces végétales terrestres présentent des ectomycorhizes.
Endomycorhizes
D’autre part, les endomycorhizes se trouvent dans plus de 80% des espèces végétales existantes, y compris les cultures et les plantes de serre telles que la plupart des légumes, des herbes, des fleurs et des arbres fruitiers. Les relations endomycorhiziennes sont caractérisées par une pénétration des cellules corticales par les champignons et la formation d’arbuscules et de vésicules par les champignons. En d’autres termes, les endomycorhizes ont un mécanisme d’échange à l’intérieur de la racine, les hyphes des champignons s’étendant à l’extérieur de la racine. Il s’agit d’une relation plus invasive que celle de l’ectomycorhize.
Les endomycorhizes sont en outre subdivisées en types spécifiques : Mycorhizes Arbusculaires, Mycorhizes Éricacées, Mycorhizes Arbutoïdes et Mycorhizes Orchidées.
Exemples de Mycorhizes
Mycorhizes d’orchidées
Comme mentionné ci-dessus, certaines orchidées ne peuvent pas photosynthétiser avant le stade de semis. D’autres orchidées sont entièrement non photosynthétiques. Toutes les orchidées, cependant, dépendent des sucres fournis par leur partenaire fongique pendant au moins une partie de leur vie. Les graines d’orchidées nécessitent une invasion fongique pour germer car, indépendamment, les plantules ne peuvent pas acquérir suffisamment de nutriments pour pousser. Dans cette relation, l’orchidée parasite le champignon qui envahit ses racines. Une fois que le tégument se rompt et que les racines commencent à émerger, les hyphes des mycorhizes d’orchidées pénètrent dans les cellules des racines et créent des serpentins d’hyphes, ou pelotons, qui sont des sites d’échange de nutriments.
Mycorhizes arbusculaires
Les mycorhizes arbusculaires sont les plus répandues des espèces de micorhizes et sont bien connues pour leur affinité particulièrement élevée pour le phosphore et leur capacité d’absorption des nutriments. Ils forment des arbuscules, qui sont les sites d’échange de nutriments tels que le phosphore, le carbone et l’eau. Les champignons impliqués dans cette association mycorhizienne sont membres de la famille des zygomycota et semblent être des symbiotes obligatoires. En d’autres termes, les champignons ne peuvent pas se développer en l’absence de leur plante hôte.
Les mycorhizes éricacées
Les mycorhizes éricacées se trouvent généralement sur des plantes de l’ordre des Ericales et dans des environnements acides inhospitaliers. Bien qu’elles pénètrent et invaginent les cellules racinaires, les mycorhizes éricoïdes ne créent pas d’arbuscules. Ils aident cependant à réguler l’acquisition de minéraux par l’usine, notamment le fer, le manganèse et l’aluminium. De plus, les champignons mycorhiziens forment des serpentins d’hyphes à l’extérieur des cellules racinaires, ce qui augmente considérablement le volume racinaire.
Les mycorhizes arbutoïdes
Les mycorhizes arbutoïdes sont un type de champignons endomycorhiziens qui ressemblent aux champignons ectomycorhiziens. Ils forment une gaine fongique qui englobe les racines de la plante; cependant, les hyphes des mycorhizes arbutoïdes pénètrent dans les cellules corticales des racines des plantes, la différenciant des champignons ectomycorhiziens.
Mycorhizes ectotrophes
Les champignons impliqués dans cette association mycorhizienne appartiennent aux familles Ascomyota et Basidiomyota. On les trouve dans de nombreux arbres dans des environnements plus froids. Contrairement aux membres de leur famille qui pourrissent le bois, ces champignons ne sont pas adaptés pour dégrader la cellulose et d’autres matières végétales; au lieu de cela, ils tirent leurs nutriments et leurs sucres des racines de leur plante hôte vivante.
Avantages pour les plantes des mycorhizes
Les associations de mycorhizes sont particulièrement bénéfiques dans les zones où le sol ne contient pas suffisamment d’azote et de phosphore, ainsi que dans les zones où l’eau n’est pas facilement accessible. Comme les mycéliums mycorhiziens sont beaucoup plus fins et de plus petit diamètre que les racines et les poils racinaires, ils augmentent considérablement la surface d’absorption de l’eau, du phosphore, des acides aminés et de l’azote — presque comme un deuxième ensemble de racines! Comme ces nutriments sont essentiels à la croissance des plantes, les plantes ayant des associations mycorhiziennes ont une longueur d’avance sur leurs homologues non mycorhiziennes associées qui dépendent uniquement des racines pour l’absorption des matériaux. Sans mycorhizes, les plantes peuvent être concurrencées, ce qui peut entraîner un changement dans la composition végétale de la zone.
De plus, des études ont montré que les plantes ayant des associations mycorhiziennes sont plus résistantes à certaines maladies transmises par le sol. En fait, les champignons mycorhiziens peuvent être une méthode efficace de contrôle des maladies. Dans le cas des mycorhizes gainées, elles créent une barrière physique entre les agents pathogènes et les racines des plantes. Les mycorhizes épaississent également les parois cellulaires des racines grâce à la lignification et à la production d’autres glucides; concurrencent les agents pathogènes pour l’absorption des nutriments essentiels; stimulent la production végétale de métabolites qui augmentent la résistance aux maladies; stimuler les perfusions de parois flavonoliques qui empêchent la formation de lésions et l’invasion par des agents pathogènes; et augmenter les concentrations racinaires d’orthodihydorxy phénol et d’autres substances allochémiques pour dissuader l’activité pathogène. En plus de la résistance aux maladies, les champignons mycorhiziens peuvent également conférer à sa plante hôte une résistance à la toxicité et une résistance aux insectes, améliorant finalement la forme physique et la vigueur des plantes.
Dans des relations plus complexes, les champignons mycorhiziens peuvent relier des plantes individuelles au sein d’un réseau mycorhizien. Ce réseau fonctionne pour transporter des matériaux tels que l’eau, le carbone et d’autres nutriments d’une plante à l’autre, et fournit même un type de communication de défense via des produits chimiques signifiant une attaque contre un individu au sein du réseau. Les plantes peuvent non seulement utiliser ces signaux pour commencer à produire des insectifuges naturels, mais elles peuvent également les utiliser pour commencer à produire un attractif pour attirer les prédateurs naturels des ravageurs de la plante!
Dans certains cas, les champignons mycorhiziens permettent aux plantes de contourner le besoin d’absorption du sol, comme les arbres dans les forêts dystrophiques. Ici, les phosphates et autres nutriments sont prélevés directement dans la litière de feuilles via des hyphes mycorhiziens.
Les champignons mycorhiziens sont également capables d’interagir avec l’environnement et de le modifier en faveur des plantes hôtes, notamment en améliorant la structure et la qualité du sol. Les filaments des champignons mycorhiziens créent des composés humiques, des polysaccharides et des glycoprotéines qui lient les sols, augmentent la porosité du sol et favorisent l’aération et le mouvement de l’eau dans le sol. Dans les environnements où les sols sont très compactés ou sablonneux, l’amélioration de la structure du sol peut être plus importante pour la survie des plantes que l’absorption des nutriments.
Certaines associations ectomycorhiziennes créent des structures qui hébergent des bactéries fixatrices d’azote, ce qui contribuerait largement à la quantité d’azote absorbée par les plantes dans des environnements pauvres en nutriments et jouerait un rôle important dans le cycle de l’azote. Les champignons mycorhiziens, cependant, ne fixent pas eux-mêmes l’azote.
Les champignons bénéficient des plantes
Lorsque la plante reçoit suffisamment d’eau et de nutriments, elle est capable de faire de la photosynthèse et de produire du glucose et du saccharose, dont certains sont directement accessibles aux champignons mycorhiziens. Les champignons sont également pourvus de carbone fixé photosynthétiquement par l’hôte, qui agit comme un déclencheur de l’absorption et du transport de l’azote par les champignons. Tout cela est nécessaire à la croissance et à la reproduction fongiques.
Quiz
1. Les relations mycorhiziennes améliorent la défense des plantes contre les ravageurs et les agents pathogènes par les mécanismes suivants, SAUF:
A. Interaction physique avec la racine qu’elle protège.
B. Stimulation de la production de métabolites repoussant les agents pathogènes / insectes.
C. Stimulation de la production d’anticorps contre l’agent pathogène / ravageur envahissant.
D. Enlever les nutriments essentiels des agents pathogènes / ravageurs.
2. Quel est l’un des avantages qu’une plante tire de l’association mycorhizienne?
A. Augmentation de l’efficacité de la photosynthèse.
B. Accès accru aux nutriments du sol et à l’eau.
C. Résistance aux activités animales nuisibles.
D. XXXX
3. Quelle n’est pas une catégorie de mycorhizes?
A. Exomycorhiza
B. Endomycorrihiza
C. Ectomycorhiza
D. Mycorhize éricoïde
- Ectomycorhizes. (14 mai 2017). Extrait le 16 mai 2017 de https://en.wikipedia.org/wiki/Ectomycorrhiza
- Que sont les mycorhizes ? – L’or des cultivateurs. (3 mars 2011). Extrait le 16 mai 2017 de http://www.growersgold.net/what-is-mycorrhizae
- Zeng, R. (2006). La Résistance Aux Maladies Chez Les Plantes Par Les Champignons Mycorhiziens Induit Des Composés Allélochimiques. Allélochimiques: Lutte Biologique contre les Agents Pathogènes des plantes et les maladies Gestion des maladies des Fruits et légumes, 181-192. doi:10.1007/1-4020-4447-x_10