4ème Workshop International sur les Stress environnementaux et la conduite des cultures 13 - 14 Décembre 2016 – Blida (Algérie) INOCULATION DE Bradyrhizobium sp. (Lotus) ET SON EFFET SUR LA GERMINATION DU LOTIER (Lotus ornithopodioïdes L.) EN CONDITIONS DE STRESS CUPRIQUE. Hoceme Degaïchia 1, Abd el-hamid Ali ou salah 1 ,Fatima Bouchenak 1 , Fatma Zohra Chaouch 1 1 Université de Blida 1 ,Faculté des sciences de la nature et de la vie, Département des Biotechnologies E-mail: degaichia.houssem@yahoo.fr Résumé On constate que l’inoculation de Bradyrhizobium sp. (Lotus) ( 10 8 UFC/ml) entraine une augmentation des valeurs du taux cumulé de germination (10.83%, 18.33% et 17.50%) dans le milieu aux différentes concentrations de 1500,2000 et 3000µg/ml en cuivre respectivement. La cinétique de germination des graines du lotier montre que la phase de latence est excessivement longue (plus de 168 heures) sans pré-inoculation bactérienne. Tandis que chez le lot de graines témoins elle est très courte (24 heures). Le taux d’inhibition de la germination des graines inoculées diminue de 20 %. Cette variation est significative. La pré-inoculation des graines du lotier par Bradyrhizobium sp. (Lotus) entraine une augmentation significative de la teneur en α-amylase. Cette valeur diminue en fonction de l’augmentation de la concentration du milieu en cuivre pour atteindre 1,14. 10 −4 U/ml. Nos résultats suggèrent que Bradyrhizobium sp. (Lotus) pourrait agir par détoxication ou chélation du cuivre afin de le rendre moins disponible et ainsi contribuer à la tolérance du lotier envers cet élément-trace métallique au stade germinatif　 Mots clés : Germination, Cuivre, Lotier, Bradyrhizobium sp. (Lotus) Introduction Nombreuses sont les contraintes environnementales qui peuvent compromettre l’aptitude des graines à germer. Cependant, rares sont les travaux qui ont étudiés l’impact du stress par les éléments-traces métallique sur la germination. Le but de notre travail est d’apprécier les effets de l’inoculation d’une rhizobactérie (Bradyrhizobium sp. (Lotus)) sur la germination des graines de lotier en milieu contaminé par le cuivre. En effet, nos travaux s’inscrivent dans le cadre de la vérification de l’hypothèse d’une implication de Bradyrhizobium sp. (Lotus) dans l’évitement d’un désordre dans la mobilisation des réserves qui serait associé à la diminution du pouvoir germinatif des graines du lotier sous stress cuprique. Matériels & Méthodes 3. Effet de Bradyrhizobium sp. (Lotus) sur la cinétique de germination - Matériel biologique - Inoculation et mise en germination (Silini 2013) Lotus ornithopodioïdes L. 1753 *Plante spontanée* Bradyrhizobium sp. (Lotus) sur milieu YMA+BTB Suspension bactérienne âgée de 24h Graines stériles immergées 30 minutes Milieu témoin Milieu contaminé Germination Graines stériles non-inoculées Essai inoculé Essai non-inoculé On remarque que Bradyrhizobium sp. (Lotus) occasionne un amélioration de la cinétique de la germination par la diminution de la phase de latence Lot inoculé Lot non inoculé - Taux cumulé de germination (Boutton 1976) TCG % = (G2/2)+(G4/4)+(G6/6). Où G2, G4 et G6 sont les pourcentages de germination à 2, 4 et 6 jours après l’initiation de la germination. - Inhibition de la germination (El Hadji 2014) I% = [(Xi – Yi)/Xi] × 100. Où : Xi : nombre de graines ayant germées sur le milieu témoin. ; Yi : nombre de graines ayant germées sur le milieu contenant le cuivre - Cinétique de germination Le nombre de graines germées a été noté toutes les 24 heures pendant 7 jours et l’augmentation du pourcentage de germination final 4. Impact de Bradyrhizobium sp. (Lotus) sur les teneurs en α-amylase En présence de Bradyrhizobium sp. (Lotus) , on remarque que l’activité amylasique augmente par rapport au lot de graines non inoculés. L’analyse multivariée de la variance (MANOVA) montre que l’augmentation de la teneur en α-amylase chez les essais inoculés est statistiquement significative (p=0,000< 0,05) - Dosage de la α-amylase (Xiao 2006) Conclusion Résultats L’excès de cuivre dans le milieu provoque une toxicité irréversible. L’inoculation des graines de lotier par Bradyrhizobium sp.(Lotus) améliore significativement la germination sous stress métallique. En effet, une variation significative dans la tolérance aux ETMs est observée pour les essais non inoculés et inoculés. Ces derniers, présentent une tolérance plus élevée qui se traduit par une augmentation des valeurs des paramètres physiologiques étudiés. L’effet positif des Rhizobia sur la germination des graines en milieux défavorables serait attribué à la capacité bactérienne de produire ou de modifier des hormones végétales y compris les gibbérellines qui jouent un rôle clé dans la germination 1. Effet de Bradyrhizobium sp. (Lotus) sur le TCG L’inoculation par Bradyrhizobium sp. (Lotus) améliore le TCG (18,33%). Chez les lots non inoculé ce taux est nul. L’analyse multivariée de la variance (MANOVA) révèle que Bradyrhizobium sp. (Lotus) a un impact significatif sur le TCG (p=0,000 < 5%) 2. Impact de Bradyrhizobium sp. (Lotus) sur l’inhibition de la germination Références L’inoculation de Bradyrhizobium sp. (Lotus) diminue le taux d’inhibition de la germination. Ce taux atteint un maximum de 80% à une concentration de 1500 µg/ml de cuivre. La MANOVA révéle que Bradyrhizobium sp. (Lotus) a un impact significatif sur le taux d’inhibition de la germination (p=0,000 < 0,05) - Silini H. Effets Des Molecules Osmoprotectrices Sur La Survie Et L’activite D’Azotobacter Et Sur La Croissance Du Ble Dur En Milieu Salin (2013). Doctorat D'état. Université De Sétif Algerie - Bouton, J.H., Dudeck A.E. Et Smith R.L. (1976). Germination In Freshly Harvested Seed Of Centipede Grass. Agron. J., 68: 991-992. - El Hadji Djibo H. Et J. Effet De L’irradiation Gamma Des Semences De Tomate (Lycopersicon esculentum Mill) Sur La Résistance Au NaCl Et L’accumulation De La Proline Dans Les Feuille/ Int. J. Biol. Chem. Sci. 8(4): 1517-1523, 2014 - Xiao Zhizhuang, Storms Reginald, Adrian Tsang. A Quantitative Starch–Iodine Method For Measuring Alpha-Amylase And Glucoamylase Activities, Anal. Biochem 351. (2006) 146-148