Résumés - Affiches

Effets de la forte concentration de CO₂ atmosphérique et des souches de rhizobium sur la photosynthèse, la fixation de l'azote, la séquestration du carbone et la tolérance au froid de la luzerne

Annick Bertrand¹, Francine J. Bigras, Danielle Prévost et Roger Lalande
¹Agriculture et Agroalimentaire Canada
bertranda@agr.gc.ca

La hausse de la concentration de CO₂ atmosphérique pourrait avoir des répercussions sur divers processus végétaux, dont la photosynthèse, l'accumulation de réserves et la tolérance aux stress environnementaux. La luzerne (Medicago sativa L.) est une légumineuse vivace dont le système racinaire est profond. Vivant en symbiose avec le rhizobium pour la fixation de l'azote (N), elle s'avère une candidate de choix pour la séquestration du carbone (C) dans le secteur de l'agriculture. Ce projet a pour objectifs de déterminer les effets de la forte concentration de CO₂ sur la croissance, la fixation de l'azote, la photosynthèse, l'accumulation de réserves et l'acclimatation au froid de la luzerne et sur la microflore du sol. On a introduit dans des plantes par inoculation deux souches de rhizobium, puis on les a laissées pousser pendant deux mois à 20 °C et acclimater au froid à 2 °C sous des concentrations de 400 (ambiante) et 800 (élevée) ppm de CO₂. On a observé une hausse de la photosynthèse sous de fortes concentrations de CO₂ et des valeurs supérieures pour les plantes inoculées de la souche de rhizobium A2 comparativement à celles inoculées de la souche NRG34. En ce qui a trait à la croissance de la luzerne, elle était plus rapide sous de fortes concentrations de CO₂ et le poids des racines était supérieur pour les plantes inoculées de la souche A2 comparativement à celles inoculées de la souche NRG34. On a également constaté une stimulation de l'activité de nitrogénase sous de fortes concentrations de CO₂. Les plantes acclimatées aux concentrations ambiantes de CO₂ ont montré une meilleure tolérance au froid. Les sucres cryoprotecteurs associés à la tolérance au froid ont augmenté dans les racines pivotantes au cours de l'acclimatation au froid pour les deux concentrations de CO₂. Nos résultats montrent la possibilité de définir les souches de rhizobium pour améliorer le rendement de la plante sous de fortes concentrations de CO₂. Par exemple, les principaux gènes du métabolisme de la luzerne s'expriment différemment selon la souche de rhizobium en symbiose. L'étude de la réponse synergique des plantes par rapport à la concentration de CO₂ atmosphérique et aux souches de rhizobium est un domaine de recherche prometteur.

2005-03-29