Une équipe de chercheurs du Institut Boyce Thompson (BTI) a découvert un groupe distinct de bactéries qui peuvent aider les champignons et les plantes à acquérir les éléments nutritifs du sol. En résumé, les résultats peuvent ouvrir la voie à des méthodes économiques et écologiques pour enrichir le sol et améliorer les rendements, tout en réduisant la dépendance des agriculteurs aux engrais conventionnels.
Les agriculteurs savent que les champignons mycorhiziens arbusculaires (AM) établissent des relations symbiotiques positives avec les racines de 70 % de toutes les plantes terrestres. Les plantes échangent des acides gras contre de l’azote et du phosphore provenant des champignons. Malheureusement, les champignons AM ne disposent pas des enzymes nécessaires pour libérer l’azote et le phosphore des molécules organiques complexes.
Un trio de scientifiques dirigé par le professeur Maria Harrison il se demande si d'autres microbes du sol pourraient aider les champignons à accéder à ces nutriments. La recherche a été décrite dans un article récemment publié sur Le Journal ISME.
Un microbiome pour les champignons
L'équipe a examiné les bactéries qui vivent à la surface de longues structures filamenteuses appelées hyphes. Ce sont des structures que les champignons s'étendent dans le sol loin de leur plante hôte. Sur les hyphes de deux espèces de champignons, l'équipe a découvert des communautés bactériennes très similaires dont la composition était distincte de celles du sol environnant.
"Cela nous indique que, tout comme l'intestin humain ou les racines des plantes, les hyphes de champignons Les AM ont leur propre microbiome unique », a déclaré Harrison. "Nous testons déjà des prédictions intéressantes sur ce que ces bactéries pourraient faire, comme l'aide à l'acquisition de phosphate."
Si nous avons raison, enrichir le sol pour certaines de ces bactéries pourrait augmenter les rendements des cultures et, à terme, réduire le besoin d'engrais. Moins de coûts, zéro impact environnemental.
Maria Harrison, Institut Boyce Thompson
Champignons pouvant remplacer les engrais conventionnels
Dans l'étude, l'équipe a utilisé deux espèces de champignons AM. C'est le Glomus versiforme et Rhizophage irrégulier. Les chercheurs les ont cultivés dans trois types de sols différents en symbiose avec Distachyon de Brachypodium, une espèce herbacée apparentée au blé. Après avoir laissé le champignon pousser avec l'herbe pendant 65 jours, les chercheurs ont utilisé le séquençage génique pour identifier les bactéries qui se sont attachées aux surfaces hyphes.
L'équipe a trouvé une cohérence considérable dans la composition des communautés bactériennes des deux espèces fongiques. La fonction de ces bactéries n'est pas encore claire, mais leur composition a déjà soulevé des possibilités intéressantes, explique le professeur Harrison.
Nous prévoyons que certaines de ces bactéries libèrent des ions phosphore à proximité immédiate des filaments, ce qui donne au champignon les meilleures chances de capturer ces ions. Apprendre quelles bactéries ont cette fonction pourrait être la clé pour améliorer le processus d'acquisition des phosphates par les champignons au profit des plantes, qui recevraient une action fertilisante.
L'équipe de Harrison étudie enfin les facteurs qui contrôlent les bactéries qui s'assemblent sur les filaments. Les champignons AM pourraient sécréter des molécules qui attirent ces bactéries et, à leur tour, les communautés bactériennes pourraient affecter les molécules sécrétées par le champignon.
