Diversité du choix de partenaires symbiotiques parmi une collection de pois inoculée par un mélange de souches de rhizobium

Les légumineuses sont des cultures de grand intérêt pour répondre aux enjeux de sécurité alimentaire et de développement durable. Dans un contexte de forte croissance démographique, ce sont des sources de protéines pour les alimentations humaine et animale. Un autre atout des légumineuses est qu’elles peuvent s’affranchir d’un apport d’engrais azoté grâce à leur capacité à former des associations symbiotiques au sein de nodosités racinaires avec des bactéries du sol (les rhizobia) qui fixent l’azote de l’air. Cependant, la fixation symbiotique n’est pas toujours optimale ; elle est très sensible aux stress abiotiques et dépend directement de l’efficacité symbiotique du partenaire bactérien. Les populations naturelles de rhizobia sont quantitativement et qualitativement hétérogènes et peuvent aboutir à des symbioses inefficaces. Une approche pluridisciplinaire a été menée afin d’évaluer l’impact du génotype de pois et des rhizobia qui nodulent cette espèce sur l’établissement et l’efficacité de la symbiose fixatrice d’azote. Des essais ont été réalisés en serre sur une collection de 104 accessions de pois avec des historiques de sélection et des origines géographiques diverses. Ces 104 accessions ont été inoculées par un mélange de cinq souches de Rhizobium leguminosarum sv. viciae (Rlv) choisies pour leur diversité. Une forte variation du choix entre les partenaires symbiotiques a été observée. Ceci a permis de mettre en évidence des liens entre la diversité génétique des accessions de pois et l’établissement préférentiel de la symbiose avec certaines souches de Rlv. Une expérimentation complémentaire sur un sous-ensemble de 18 génotypes de pois, inoculés chacun séparément avec chacune des cinq souches de Rlv, a révélé que la plante ne s’associe pas toujours préférentiellement avec la souche de rhizobium qui permet la fixation symbiotique la plus efficace. Des effets d’interaction pois x rhizobium ont été mis en évidence. Cette expérimentation a montré la grande variabilité de l’interaction symbiotique entre pois et Rlv et son importance pour l’établissement d’un rendement optimal. Des expérimentations supplémentaires permettront de préciser les déterminants génétiques de la plante et de la bactérie qui pilotent les capacités d’association des partenaires symbiotiques et/ou leurs efficacités. Des stratégies d’inoculation des semences de pois par des bactéries rhizobiacées, qui sont actuellement très peu pratiquées en Europe, combinées à une meilleure prise en compte de l’interaction symbiotique dans les processus de création de variétés sont des leviers à travailler pour accroître les performances des légumineuses dans des systèmes de cultures à bas intrants