Lichens, champignons en interaction épisode 3 : intérêt des mycorhizes pour les plantes (et Tephromela atra)

Publié le 24 Novembre 2018

Tephromela atra

Nom scientifique : Tephromela atra (Willd.) Vainio

Date de l’observation: 23 juillet 2018 à Philippsbourg

Classification : division des Ascomycota, famille des Tephromelataceae

Biotope : saxicole, surtout calcifuge, nitrophile.

Origine du nom : Tephromela atra (du grec tephro, la cendre) est un lichen crustacé formant une croûte épaisse, coriace et craquelée, de couleur gris cendre uniforme

Différents types de mycorhizes

L’ectomycorhize : le mycélium s’enroule en manchon autour de la racine et s’insère entre les cellules, sans pénétrer la paroi cellulaire. Cette organisation permet une gigantesque surface de contact entre les partenaires qui sont ainsi intriqués. Cette organisation n’est pas l’apanage d’une seule espèce de champignons puisqu’elle est apparue de façon indépendante près de 80 fois chez divers taxons de champignons. L’ectomycorhize se rencontre chez les arbres des forêts tempérées. Les champignons impliqués sont principalement ceux qui font la joie des promeneurs : cèpes, russules, girolles, etc. Il n’existe pas d’ectomycorhize chez le frêne ni chez les arbres fruitiers des vergers

L’endomycorhize à vésicules et arbuscules : cette fois ci le mycélium pénètre la paroi cellulaire et forme une structure globulaire en arbuscule. La surface de contact est encore plus étroite que dans le cas précédent. Les champignons responsables sont les gloméromycètes, des champignons microscopiques qui ne font pas de sporophores comme dans le cas précédent. 80 % des plantes, dont les arbres, sont concernées par cette mycorhize.

L’endomycorhize à pelotons : des mycorhizes plus spécifiques aux éricacées (callune, bruyère, etc.) et aux orchidacées, qu’on ne traitera pas ici.

Ce qu’apporte la mycorhize ?

Echanges de nourriture :

D’un point de vue nutritionnel : la mycorhize permet déjà à la plante de se nourrir. Le champignon lui fournit de l’eau et des sels minéraux, la plante en retour lui fournit de la vitamine B et des sucres, fabriqués par la photosynthèse. 20 à 40 % des sucres fabriqués par la plante sont ainsi distribués au champignon. Ainsi le champignon a un rôle vital dans la nutrition de la plante. Les ectomycorhizes sont particulièrement douées pour dégrader la nécro-masse. Ils sont capables de mobiliser l’azote de la chitine des champignons morts et aussi de mobiliser du carbone mais qu’ils gardent pour eux

Défense avancée de la plante :
D’un point de vue défensif : le champignon, mécaniquement, protège la racine des agressions externes.
De plus, le champignon produit de l’oxalate, un composé anionique qui précipite le calcium. Le calcium, en excès, est néfaste pour cette plante et la mycorhize permet ainsi de détoxifier le sol.
La mycorhize augmente également la résistance de la plante aux pathogènes. Il a été démontré que cet effet est bien lié à la mycorhize, pas au champignon. Certains mycéliums contiennent du latex (chez les lactaires par exemple), toxique pour des microorganismes pathogènes. Le mycélium du champignon peut enfin synthétiser des antibiotiques. De nombreux antibiotiques utilisés en médecine proviennent des champignons.

Mais la mycorhize permet également un autre niveau de défense de la plante, en modifiant le système immunitaire de cette dernière. Dans le mécanisme de prémunition, les cellules végétales au contact du mycélium synthétisent et accumulent des tanins dans leurs vacuoles, ce qui augmente le niveau de défense. Dans la stimulation immunitaire, il a été démontré que les plantes mycorhizées se défendent mieux et que leurs feuilles sont moins consommées car elles contiennent davantage de tanins. Par conséquent, ces plantes présentent une plus forte réactivité immunitaire. La mycorhize modifie, remanie le système immunitaire de la plante co-construit avec le champignon. La mycorhize est donc un organe non seulement mixte, mais également chimérique.

Défense chimique de la plante :

Les génomes des champignons mycorhiziens sont truffés de gènes synthétisant des petits peptides. Ces gènes s’expriment quand la mycorhize se met en place. Un de ces peptides se retrouve dans le noyau de la cellule végétale au niveau de l’ADN. Ce peptide inhibe un gène permettant à la plante d’être réceptive aux signaux d’alertes d’une autre plante (dégradation du récepteur au jasmonate).

Un dernier niveau de défense est la capacité du mycélium à distribuer les toxines des plantes dans leur environnement immédiat, augmentant ainsi le rayon d’action des toxines. La mycorhize participe ainsi à l’interaction biochimique ou allelopathie de certaines plantes. C’est l’exemple connu de la juglone produite par les noyers qui inhibe la croissance des plantes autour de ces arbres.

Dans la synthèse de phytohormones : les hyphes fongiques sont capables de synthétiser une hormone, l’auxine, fabriquée également par la plante pour sa croissance. Cette hormone a certainement un rôle à jouer dans la croissance racinaire de la plante. L’augmentation du système racinaire permet à la plante une meilleure résistance à la sécheresse (plus grande surface de captation de l’eau) et une meilleure capacité de prospection de l’environnement pour capter des substances nutritives.

Texte, photos, et bibliographie : Gilles Weiskircher (Anab)

Source:

https://www.youtube.com/watch?v=pmjWysrPyJI

https://www.afl-lichenologie.fr/Photos_AFL/Photos_AFL_T/Tephromela_atra.htm

Si vous avez aimé cet article retrouvez la suite ou le précédent de cette "saga" de Gilles sur Lichens et champignons en interaction sur :

LC12 Des lichens et des escargots (et Physconia perisidiosa)

LC11 des lichens et des bactéries (et Psilolechia lucida )

LC10: des champignons et des bactéries (et Peltigera membranacea)

LC9: les champignons dans le sol (et Physcia aipolia)

LC8 : des champignons dans nos intestins(et Usnea cornuta)

LC7 : voyager (et Graphis scripta)

LC6 : des fourmis cultivatrices (Lathagrium auriforme)