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CHAPITRE 6 : COOPÉRATION ET SYMBIOSE
I. LA COOPÉRATION
« RIEN N’EST OBLIGATOIRE ! »
A. RELATIONS AVEC LES ANIMAUX POLLINISATEURS
ATTIRANCE DES POLLINISATEURS
LES RÉCOMPENSES OFFERTES AUX POLLINISATEURS
CHIROPTEROPHILIE
MÉCANISMES ET STRUCTURE FAVORISANT LA POLLINISATION
Auto-incompatibilité gamétophytique
Auto-incompatibilité sporophytique
DETOURNEMENT DES MECANISMES DE POLLINISATION PAR LES PLANTES OU
POLLINISATEURS
B. RELATIONS AVEC LES ANIMAUX DISSÉMINATEURS
II. LES LICHENS : DES ORGANISMES CHIMÉRIQUES
UN EXEMPLE DE LA SYMBIOSE
ATTENTION AU VOCABULAIRE !!
• LE SENS LARGE DU MOT SYMBIOSE (ANGLO SAXON) VS
LE SENS STRICT (FRANÇAIS)
A. MORPHO-ANATOMIE DES LICHENS
• PAS DE RACINE, PAS DE FEUILLE => THALLE
• ASSOCIATION CHAMPIGNON / ALGUE : 85 %
LES CELLULES ALGALES SONT APPELÉES GONIDIES
• ASSOCIATION CHAMPIGNON /CYANOBACTÉRIE : 5%
• ASSOCIATION CHAMPIGNON/ CYANOBACTÉRIE / ALGUE : 10%
• AU MOINS UN PHOTOBIONTE (AUTOTROPHE) ET UN MYCOBIONTE
(HÉTÉROTROPHE) (98% ASCOMYCÈTE)
THALLE ENCROÛTANT OU CRUSTACÉ
EX : RHIZOCARPON GEOGRAPHICUM
THALLE FOLIACÉ
EX : PARMELIA EX : PELTIGERA CANINA
THALLE FRUTICULEUX
EX : USNEA FLORIDA EX : RAMALINA FRAXINEA
THALLE COMPLEXE
EX : CLADONIA
THALLE HÉTÉROMÈREEX : PARMELIA EX USNEA
THALLE HOMÉOMÈREEx : collema
B. FONCTIONNEMENT DE L’ASSOCIATION LICHENIQUE
DIFFÉRENTS CONTACTS POSSIBLES ENTRE MYCOBIONTE ET PHOTOBIONTE
C. REPRODUCTION ET TRANSMISSION DE L’ASSOCIATION LICHENIQUE
1.REPRODUCTION ASEXUÉE
Sorédie
Pycnide
2.REPRODUCTION SEXUÉE
Phaephysia orbicularis
Apothécie vue en coupe, zoom 20 µm
D. LES LICHENS DES BIO-INDICATEURS
III. LES MYCORHIZES : DES ORGANES CHIMÉRIQUES
A. DIVERSITÉ MORPHO-ANATOMIQUE DE L’ASSOCIATION MYCORHIZIENNE
• DU GREC MYCO : CHAMPIGNON
ET RHIZA :RACINE
=> ASSOCIATION D’UNE RACINE ET D’UN
CHAMPIGNON
• 95 % DES PLANTES SONT MYCORHIZÉES
1. LES ECTOMYCORHIZES
Racine d’orchidée ectomycorhizée
LE RÉSEAU DE HARTIG
2. LES ENDOMYCORHIZES
LES ENDOMYCORHIZES À ARBUSCULE
LES ENDOMYCORHIZES À PELOTON
B. UNITÉ FONCTIONNELLE DE L’ASSOCIATION MYCORHIZIENNE
BILAN DES EFFETS DES MYCORHIZES
• AMÉLIORATION DE LA NUTRITION MINÉRALE : EAU , AZOTE;
PHOSPHATE, POTASSIUM POUR LE VÉGÉTAL
• COÛT DU CARBONE POUR LA PLANTE : LE CHAMPIGNON UTILISE
4 À 20 % DES HEXOSES PRODUIT PAR LA PLANTE
• LES CHAMPIGNONS AMÉLIORENT LA TOLÉRANCE AU STRESS
HYDRIQUE, À LA SALINITÉ ,.. DE LA PLANTE HÔTE
• LES CHAMPIGNONS JOUENT UN RÔLE DE PROTECTION VIS-À-VIS
DES CHAMPIGNONS PHYTOPATHOGÈNES.
BILAN :
EXEMPLE : LES ORCHIDÉES AVEC RHIZOCTONIA
C. LES PLANTES MYCOHÉTÉROTROPHES
IV. LES SYMBIOSES FIXATRICES D’AZOTES
A. LES SYMBIOSES FIXATRICES D’AZOTES CHEZ LES LÉGUMINEUSES
SUPERFAMILLE DES LÉGUMINEUSES (FRUIT :
GOUSSE)
• FAMILLE FABACÉE (PETIT POIS, TRÈFLE,..)
• FAMILLE MIMOSACÉE (MIMOSA)
• FAMILLE CESALPINACÉE (ARBRE DE
JUDÉE)
• EN SYMBIOSE AVEC UNE BACTÉRIE DU
GENRE
RHIZOBIUM
Boussingault
1801-1887
Expériences historique (1838)
Expérience Résultats
Graines plantées dans un
sol dépourvu de nitrates.
Mesure de la quantité
d’azote dans les plantules
issues des graines.
Teneur des plantules en
azote identique à celle des
graines sauf pour les
Fabacées où elle double en
3 mois.
Formation de structures
globuleuses sur les racines.
Graines plantées dans un
sol stérilisé dépourvu de
nitrates.
Mesure de la quantité
d’azote dans les plantules
issues des graines.
Pour toutes les plantules,
teneur en azote identique à
celle des graines.
Pas de structures
globuleuses sur les racines.
Luzerne cultivée :
Medicago sativa
Rhizobium trifoli1 µm
Nodosités
1. MISE EN PLACE DE LA STRUCTURE
Membrane
péribactéroide
13
2
Les relations interspécifiques – La symbiose : nodosités – formation du nodule
1) Signaux moléculaires et modification des poils absorbants
2) Invasion du poil absorbant et formation d'un cordon d'infection
Les relations interspécifiques – La symbiose : nodosités – formation du nodule
3) Formation du nodule
Les relations interspécifiques – La symbiose : nodosités – formation du nodule
4) Stade final, nodule fonctionnel
Les relations interspécifiques – La symbiose : nodosités – formation du nodule
2. FONCTIONNEMENT DE LA NODOSITÉ
B. LES SYMBIOSES ACTINORHIZIENNES
Ces plantes ont la capacité de s'associer avec des bactéries
actinomycètes filamenteuses du sol du genre Frankia
C. LES SYMBIOSES AVEC DES CYANOBACTÉRIES
La symbiose Azolla - Anaebaena
Fougère aquatique : Azolla
Cyanobactérie: Anabaena azollae
Cellule végétative
Hétérocyste50 µm
Utilisation en
riziculture :
Enfouissement à
l'aide d'une houe
rotative manuelle
d'Azolla
D. LA SYMBIOSE CNIDAIRE-XANTHELLE
Le blanchiment des coraux
E. SYMBIOSE PLATHELMINTHE ET ALGUE
• SIMSAGITTIFERA ROSCOFFENSIS OU CONVOLUTA ROSCOFFENSIS
Vert plat de Roscoff : Symsagittifera
roscoffensis
BILAN :
Structure de l’association (approche morpho-
anatomique)
Sans pénétration: mésosymbiose
(ectomycorhizes)
Avec pénétration : intercellulaire :
endosymbiose (endomycorhize)
Intracellulaire (endocytobiose) : cnidaire-
xanthelle; convoluta roscoffensis, rhizobium-
légumineuse
Fonctionnement de l’association (approche
physiologique)
Echange trophique bidirectionnels par :
-association entre auto et hétérotrophe pour le
carbone
-association entre auto et hétérotrophe pour
l’azote
Echanges de molécules modificatrices
conduisant à un croisement d’info (facteur nod,
myc)
Protection bidirectionnelle
Mise en place et maintien de l’association Transmission horizontale (Rhizobium)
Transmission verticale (Lichen)