Deux souches parmi 338 rhizobactéries isolées à partir d'un substrat de bagasse de sisal, un résidu dérivé de l'extraction de la fibre des feuilles de sisal (une plante textile), ont été capables de réduire les dommages causés par le virus de la mosaïque du tabac (TMV) et le virus de la mosaïque de la tomate (ToMV) en favorisant la croissance de la partie aérienne chez les plants infectés de tabac et de la tomate cultivés en serre. Les racines des plants de tabac et tomate inoculés avec un mélange de Bacillus benzoevorans 17B2BAC101 et Ralstonia sp. 18B2BAC101 ont augmenté de 11 à 19 % le poids de la matière sèche de la partie aérienne (MSPA) des plants un mois après l'inoculation. Le traitement a augmenté aussi le contenu du tissu végétal en N, P, K, Ca et Mg dans l'essai en serre. Le test DASELISA (Double Antibody Sandwich Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) pratiqué un mois après l'inoculation du virus chez la tomate a montré que le mouvement systémique du virus se produisait chez les plantes inoculées ou non inoculées avec des bactéries, ce qui a exclu la possibilité d'une induction de résistance systémique (1RS) comme étant le mécanisme qui favorise la croissance des plantes. Chez la tomate saine (sans virus) l'inoculation avec B. benzoevorans a augmenté de 36% le rendement de la matière sèche de la partie aérienne (MSPA) dans un essai en pot. En sachets de croissance, l'augmentation de la matière fraîche de la partie aérienne (MFPA) des plants variait de 48 à 86% lors des deux essais effectués. Dans l'essai en pot (sans virus), le contenu en K, Ca et Fe du tissu végétal a augmenté significativement en présence de B. benzoevorans. Le traitement avec Ralstonia sp. a augmenté aussi de 32% la MSPA dans l'essai en pots et de 96 et 7% la MFPA dans les essais en sachets. Lorsque ces deux bactéries ont été mélangées et inoculées sur la tomate en absence de virus, la biomasse aérienne a diminué par rapport au traitement avec B. benzoevorans. Des études microscopiques du système racinaire ont permis observer une augmentation de 24 et 70% de la densité et de la longueur des poils racinaires respectivement, des plantes traitées avec B. benzoevorans et avec un mélange de cette bactérie et de Ralstonia sp. Cette dernière bactérie inoculée a augmenté de 10% la densité des poils absorbants, mais ce résultat n'a pas été significatif. Bacillus benzoevorans produit de l'acide indole-acétique (AIA) et de l'isopentenyladenosine (IPA) in vitro aux concentrations de 3,92 ug mL-1 et 5 picomoles mL-1 respectivement. Ralstonia sp. produit 0,52 ug mL"1 et 3,5 picomoles mL"1 des mêmes phytohormones, respectivement Ces régulateurs de croissance végétale produits par les bactéries dans la rhizosphère ont probablement favorisé la croissance des plantes traitées avec ces microorganismes. L'AIA aurait vraisemblablement favorisé le développement des poils racinaires, en augmentant de cette manière l'absorption d'eau et de nutriments par les plantes. En général, B. benzoevorans favorise davantage que Ralstonia sp. la croissance des plantes probablement à cause de sa capacité à produire plus des phytohormones. Les densités d'inoculation les plus favorables à la plante étaient de 106 - 107 cfu mL"1 chez B. benzoevorans et de 107 - 108 cfu mL pour Ralstonia sp. Une autre rhizobactérie isolée à partir du même type de sol, Rhizobium sp. 12B4PEN78 a produit 15,34 \xg mL"1 d'AIA en favorisant la croissance de la tomate lorsque la densité de l'inoculum est de 107 - 108 cfu mL"1 . / Two strains among 338 rhizobacteria isolated from a substrate originated from sisal bagasse, a by-product of the extraction process of the fibre from leaves of sisal (Agave fourcroydes), a textile plant, reduced damages caused by tobacco mosaic virus (TMV) and tomato mosaic virus (ToMV) by enhancing plant growth in greenhouse pot cultures. Bacillus benzoevorans 17B2BAC101 and Ralstonia sp. 18B2BAC101 inoculated as a mixture increased shoot dry weight (SDW) between 11 and 19% one month after virus inoculation. They also increased tomato plant tissue content in N, P, K, Ca and Mg. DASELISA tests performed one month after virus inoculation on tomato, showed systemic movement of ToMV in the plant, ruling out induced systemic resistance (ISR) as the mechanism by which these bacteria enhance plant growth. When applied individually and in the absence of the virus, B. benzoevorans increased SDW by 36% in a pot assay and shoot fresh weight (SFW) by 48 and 86% in two growth pouch assays. This rhizobacterium also increased the K, Ca and Fe content in plant tissue in the pot assay without virus. Ralstonia sp. increased SDW by 32% in the pot assay, and 96 and 7% SFW in the growth pouch assays. When these two rhizobacteria were co-inoculated in absence of the virus in a growth pouch assay, the shoot biomass decreased when compared with plants inoculated with only B. benzoevorans. Microscopic studies of the root Systems showed an increase of 24 and 70% in the root hair density and root length respectively, on tomato plants treated either with B. benzoevorans or with a mixture of B. benzoevorans and Ralstonia sp. This last bacterium inoculated alone increased the root hair density by only 10% (which was not statistically significant). B. benzoevorans produced indole-acetic acid (IAA) and isopentenyl adenosine (IPA) in vitro at concentrations of 3.92 \ag mL"1 and 5 picomoles mL"1 respectively. Ralstonia sp. produced 0.52 ug mL"1 and 3.5 picomoles mL"1 of these two plant growth regulators. It is possible that bacterial phytohormones are responsible for the enhanced plant growth observed in our experiments. It is also likely that IAA in the rhizosphere has stimulated root hair development, thus increasing the uptake of water and nutrients by the plants. In general, B. benzoevorans enhanced plant growth to a greater extent than Ralstonia sp. which correlated with the observed higher levels of phytohormones production by the former strain. The better plant growth stimulation effects were observed at inoculum densities of 106 - 107 cfu mL"1 for B. benzoevorans and 107 - 108 cfu mL for Ralstonia sp. Another bacterium isolated from the same type of soil, Rhizobium sp. 12B4PEN78 produced 15.34 ^ig mL"1 of IAA and increased shoot growth on tomato when inoculated at 107 - 108 cfu mL.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/18918 |
| Date | 12 April 2018 |
| Creators | Noh Medina, José Alfredo |
| Contributors | Antoun, Hani, Asselin, Alain |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | thèse de doctorat, COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | xv, 135 f., application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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