Rhizodéposition à court terme de l'azote et exsudation racinaire des acides aminés par le trèfle blanc (Trifolium repens L. )

par Fabien Lesuffleur

Thèse de doctorat en Physiologie, biologie des organismes, populations, interactions

Sous la direction de Jean-Bernard Cliquet.

Soutenue en 2007

à Caen .


  • Résumé

    La rhizodéposition azotée (comprenant la voie de l’exsudation racinaire d’ammonium et d’acides aminés) des Fabacées permet l’enrichissement en azote du sol et des Poacées compagnes via le transfert de l’azote rhizodéposé. Les objectifs de la thèse étaient de caractériser la rhizodéposition azotée à court terme du trèfle blanc (Trifolium repens L. ) et d’évaluer son impact sur le transfert d’azote vers le ray-grass anglais (Lolium perenne L. ), et de mieux caractériser l’exsudation racinaire des acides aminés (sélectivité et mécanisme). La rhizodéposition azotée à court terme du trèfle, assimilée à l’exsudation racinaire d’azote (notamment d’ammonium), équivaut à 3 % de l’N fixé pendant trois jours ; elle a permis simultanément un transfert vers le ray-grass de 4,4 % de l’N rhizodéposé par le trèfle. L’espèce affecte le profil en acides aminés du sol, proche de celui des exsudats issus de cultures axéniques. Les profils en acides aminés de six espèces différentes sont très contrastés entre les racines et les exsudats (fortes proportions de glycine et de sérine). L’exsudation ne s’explique pas simplement par un gradient de concentration entre les racines et la rhizosphère. Une méthode de mesure dissociant l’efflux et l’influx des acides aminés a été mise au point. L’exsudation sélective de glycine et de sérine n’est pas liée à une compartimentation tissulaire mais s’explique par un déséquilibre de l’efflux et de l’influx, en faveur de l’efflux, en comparaison des autres acides aminés. Le caractère passif de l’exsudation a été remis en cause par l’utilisation d’inhibiteurs métaboliques du transport actif qui indique que l’efflux de glycine présenterait une composante active.

  • Titre traduit

    Short-term nitrogen rhizodeposition and root amino acid exudation in white clover (Trifolium repens L. )


  • Résumé

    Nitrogen (N) fixing legumes contribute to N soil enrichment through N rhizodeposition (including the ammonium and amino acid root exudation pathway), and to N increase in companion grasses through transfer of deposited N. The objectives of this thesis were to characterize short-term N rhizodeposition in white clover (Trifolium repens L. ) and to study its impact on N transfer to perennial ryegrass (Lolium perenne L. ), and to characterize root amino acid exudation (selectivity and mechanism). Short-term N rhizodeposition is close to 3 % of N fixed during the 3 days-labelling period. In our conditions, this short-term N rhizodéposition has been relied to N, and notably ammonium, exudation. Simultaneously, 4. 4 % of deposited N is transferred to ryegrass. Plant specie modifies the soil amino acid profile, which is close to the amino acid profile of exudates collected axenically. We show with six different species that amino acid exudation leads to highly contrasted amino acid profiles between roots and exudates (where high proportions of glycine and serine were observed). Amino acid exudation cannot be explained only by a concentration gradient between roots and root bathing solution. Selective exudation of glycine and serine is not due to a tissue partitioning. A method allowing dissociated and simultaneous measurement of both components of root exudation, influx and efflux, was set up. Glycine and serine exudation is explained by high efflux to influx ratios compare to other amino acids. Because of these data, we have questioned the passive aspect of root exudation. The use of inhibitors of active transport indicates that glycine efflux would be dependant on active process.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (IX-190 f.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 169-190

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