Effet de la coupe des parties aériennes et du déficit hydrique sur la dynamique racinaire, la biologie et l'histologie des nodosités du trèfle blanc (Trifolium Repens L. )

Effects of defoliation and water stress on the root growth, the biological and histological aspects of the nodules white clover (Trifolium repens L. )

• Auteur / Autrice : Djoko Muljanto
• Direction : Armand Guckert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences agronomiques
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Physiologie végétale

Nodosités (botanique)

Physiologie

Trèfle blanc

Mots clés libres

Trèfle blanc

Coupe

Déficit hydrique

Potassium, nodosités, racine

Culture hydroponique

Zhizotrons

Ultrastructure

Fixation d'azote

Résumé

Des expérimentations ont été conduites en conditions contrôlées afin d'étudier l'effet de la coupe des parties aériennes et du déficit hydrique sur la dynamique racinaire, la morphologie, l'histologie et l'activité fixatrice des nodosités de trèfle blanc. De plus, nous avons suivi l'évolution des nodosités au cours du développement de la plante en observant leur morphologie et en analysant leur structure. Les résultats montrent que la durée de vie des nodosités dépasse 5 mois, lorsque les plantes ne subissent aucune perturbation. La coupe provoque un ralentissement de la croissance des racines. Elle enduit aussi des modifications de la structure histologique et histochimique de la zone fixatrice. L'analyse ultra structurale montre que les bactéroïdes sont dégradés. Ces altérations sont visibles dès le premier jour qui suit la coupe. La teneur en polysaccharides des tissus est fortement modifiée par la coupe. Après 7 jours de repousse, les nodosités sont susceptibles de restaurer une activité fixatrice en raison de la mise en place de nouvelles cellules infectées par le méristème. Le déficit hydrique (arrêt de l'arrosage ou simulé par apport de Peg) entraine également une diminution de la vitesse de croissance racinaire, proportionnelle à l'intensité du déficit. Un apport de k permet une meilleure économie de l'eau des nodosités et une production de biomasse nodulaire accrue. Le manque d'eau induit notamment : 1) une accumulation de polysaccharides dans la zone fixatrice, et une dégénérescence des bactéroides ; 2) la production de nombreuses digitations des parois des cellules infectées. Cependant après la réhumidification, la proportion des différentes zones est conforme à celle des témoins. La zone de sénescence apparaît moins désorganisée. Les polysaccharides sont à nouveau distribués dans l’ensemble des cellules. De plus, la réalimentation en eau permet la formation de nouvelles nodosités et une reprise de croissance des racines. Les résultats sont discutés dans l’optique d’une meilleure compréhension de la dynamique et du fonctionnement du compartiment souterrain du trèfle blanc

Experiments conducted under controlled conditions on white clover allowed to study the effect of plant defoliation and water stress on the root growth, the morphological and histological aspects of the nodules, and the nitrogen fixation activity. Results of there experimentas showed that : - Under controlled condition, the nodules were still alive after a period of 5 months. – The plant defoliation determined a decrease of the root growth. This treatment affected also the histological and Ultrastructural studies showed that the bacteroids were changed in their form and structure. The change was visible 1 day after plant defoliation. The polysaccharide contents were influenced by these treatment. 7 days after defoliation, the nodule activity is restored according to the formation of the new infected cells by the meristem. – The water stress (water withholding or addition of the osmoticum “PEG”) induced a decreasing of root growth. The potassium supply allowed a better water balance of the root nodules and an increase in nodule biomass. The water deficit determined : - an accumulation of polysaccharide in the bacteroid region and the degeneration of the bacteroid itself. – A digitation of the cell wall in the infected cells. However, after rehydration, the proportions of the different regions of the nodule are similar to those of the control plants. The senescence region seems to be less disorganized than during the stress period. The polysaccharides were again well distributed to all nodule cells. The rehydration promoted the root growth and the formation of new nodules. The results were discussed with the objective to obtain a better knowledge about the underground part of the white clover plant