Alleviation of drought stress and metabolic changes in timothy (Phleum pratense L.) colonized with Bacillus subtilis B26.

Gagné-Bourque, F., Bertrand, A., Claessens, A., Aliferis, K.A., et Jabaji, S. (2016). « Alleviation of drought stress and metabolic changes in timothy (Phleum pratense L.) colonized with Bacillus subtilis B26. », Frontiers in Plant Science, 7(MAY2016; Article number 584), p. 1-16. doi : 10.3389/fpls.2016.00584  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Les sécheresses constituent un important facteur qui limite la productivité des cultures partout au monde, et on prévoit que leur fréquence augmentera avec le changement climatique. L’adaptation à la sécheresse des graminées de saison fraîche représente donc un grand défi pour assurer la productivité agricole sous le climat actuel et futur. Les endophytes sont des bactéries non pathogènes associées aux plantes qui peuvent jouer un rôle important pour accroître la résistance ou la tolérance des plantes à la sécheresse. Nous avons réalisé un essai en conditions contrôlées sur les effets de l’inoculation de l’endophyte bactérien Bacillus subtilis (souche B26) sur la croissance, l’état hydrique, l’activité photosynthétique et le métabolisme de la fléole des prés (Phleum pratense L.) subissant un stress hydrique. En conditions de sécheresse ou non, la souche B26 a réussi à coloniser les tissus internes de la fléole et a stimulé sa croissance. L’exposition de fléoles inoculées à une sécheresse de huit semaines a accru significativement la biomasse des pousses de 26,6 % et celle des racines de 63,8 %, ainsi que la photosynthèse et la conductance stomatique de 55,2 et 214,9 %, respectivement, par rapport aux fléoles non inoculées cultivées dans des conditions semblables. L’endophyte a eu un effet significatif sur le métabolisme de la plante : nous avons observé que les concentrations de plusieurs sucres, notamment le sucrose et des fructanes, ainsi que d’importants acides aminés, comme l’asparagine, l’acide glutamique et la glutamine, étaient plus élevées dans les pousses et les racines des individus colonisés par l’endophyte. L’accumulation de l’acide aminé non protéinique GABA dans les pousses des fléoles soumises au stress hydrique et les racines des fléoles stressées et non stressées a augmenté en présence de l’endophyte. En somme, nos résultats montrent que le B. subtilis B26 améliore la croissance de la fléole des prés soumise à la sécheresse en modifiant l’accumulation d’osmolytes dans les racines et les pousses. Les résultats contribueront à la mise au point d’un agent microbien pour améliorer le rendement des cultures de graminées (fourrages et céréales) subissant des stress environnementaux.

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