La vie du sol - Les mycorhizes

La mycorhize (du grec myco ; champignon et rhiza ; racine) est le résultat de l'association symbiotique entre des champignons et les racines des plantes.

Dans cette association, les hyphes d’un champignon colonisent les racines d’une plante. Les hyphes sont l'organe principal des champignons (rappelons ici que ce que l'on appelle couramment "champignon" (pied + chapeau) que l'on cueille, n'est qu'un organe éphémère du champignon, le carpophore, où se déroule la reproduction sexuée). Les hyphes se présentent comme de fins filaments, capables d'explorer un très grand volume de sol (1000 m de filaments mycéliens pour 1 m de racine).

On distingue deux types principaux de mycorhizes, définis par les relations physio-anatomiques entre les deux partenaires :

Les ectomycorhizes : ce sont des associations fréquentes entre les arbres des régions tempérées (comme les Fagacées, les Pinacées ou les Bétulacées) et des Ascomycètes ou des Basidiomycètes.

Le champignon s’associe d’abord aux racines fines à croissance déterminée, dépourvues de poils absorbants. Puis, il enveloppe la racine d’un manteau d’hyphes, le manchon mycorhizien. D'autres hyphes croissent entre les cellules dans la partie externe du parenchyme cortical, formant ainsi l'interface symbiotique ou « réseau de Hartig ». La symbiose modifie la physionomie de la racine mycorhizée : elle se renfle, cesse de croître et peut se ramifier de façon abondante. La coiffe et le méristème apical sont alors réduits.

Les endomycorhizes : il en existe deux types :
 - les endomycorhizes à vésicules et arbuscules (AM) ;
- les endomychorizes à pelotons.

Dans les deux cas, les hyphes pénètrent dans la paroi des cellules (de l’écorce). La paroi des hyphes est donc en contact avec la membrane plasmique de la cellule racinaire, sans la traverser. La surface de contact peut être augmentée par la formation de ramification. Les racines ne sont pas déformées.
- Les endomycorhizes à vésicules et arbuscules : c’est le cas le plus répandu. Elles impliquent des champignons Gloméromycètes ayant perdu la reproduction sexuée. Les hyphes s’étendent dans le parenchyme cortical de la racine, formant des vésicules contenant des réserves, et des arbuscules.
- Les endomychorizes à pelotons intracellulaires : les hyphes forment des amas dans les cellules corticales. Elles impliquent des Homobasidomycètes, en symbiose avec les Orchidacées.
- Les endomycorhizes éricoïdes : les hyphes forment des pelotons dans des racines transitoires de faible diamètre. Elles impliquent des Ascomycètes ou Basidomycètes (en symbiose avec les Ericales).

 

 

Les ectendomychorizes : elles sont aussi appelées mycorhizes de type arbutoïde. Le champignon forme des pelotons intracellulaires et un manteau autour de la racine. C’est le cas chez les Ericales.

On trouve également des ectendomychorizes monotropoïdes, chez les Ericales non chloro-phyliennes. Les hyphes forment des pelotons dans les cellules superficielles de la racine.

Dans cette symbiose, le réseau dense et étendu des hyphes des champignons mycorhiziens aide la plante à obtenir des sels minéraux présents dans le sol (principalement l'eau, le phosphore et l'azote), tout en la protégeant d’attaques d’autres organismes pathogènes. Plusieurs études ont démontré que sans association avec un champignon symbiotique, la plante poussera plus lentement (voire pas du tout, comme dans le cas du Pin noir sur sol calcaire) et sera beaucoup plus susceptible d’être la victime d’une infection. En retour, le champignon bénéficie de la photosynthèse de la plante sous forme de matière organique riche en énergie (sucres) essentielle à sa survie. La qualité de l'humus en est améliorée, au bénéfice d'autres espèces et du maintien ou de la constitution et amélioration du sol.

 

Quelques plantes de la famille des Gymnospermes comme les Podocarpaceae, les Araucariaceae et les Phyllocladaceae, sont connues pour présenter des renflements racinaires envahis par des champignons endomychoriziens, appelées myconodules ou pseudonodules

Importance écologique de la mycorhization
- La symbiose

Le rôle des mycorhizes
- Nutrition minérale
- Alimentation en eau
- Production d'hormones
- Protection phytosanitaire

Transport du carbone/azote/phosphore dans les ectomycorhizes
- De la plante-hôte vers le champignon
- Du champignon vers la plante-hôte
- Le métabolisme du phosphore
- Métabolisme des polyphosphates
- Le métabolisme de l'azote
- Développement de l'ectomycorhize
- Le métabolisme du carbone