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Issue
Agronomie
Volume 13, Number 6, 1993
Page(s) 537 - 544
DOI http://dx.doi.org/10.1051/agro:19930611
Agronomie 13 (1993) 537-544
DOI: 10.1051/agro:19930611

Fixation d'azote par le soja vietnamien (Glycine max) cv DH4 inoculé par Bradyrhizobium japonicum USDA 138 (G3)

C. Thi Manha, JJ Drevonb and ML Champignya

a  Laboratoire de Photosynthèse et Métabolisme (URA D1128), bât 430, université Paris-Sud, F91405 Orsay cedex
b  INRAM, laboratoire Symbiotes des racines, 1, place Pierre-Viala, F34060 Montpellier cedex, France

Résumé - Les quatre associations symbiotiques entre, d'une part, les sojas (Glycine max L) cv DH4 (soja vietnamien) et 171-16 et, d'autre part, les rhizobiums SMX11 (originaire de la vallée du Mékong) à croissance rapide et G3 (Bradyrhizobium japonicum USDA 138) à croissance lente sont cultivées sur milieu liquide à pH 6,3 dépourvu d'azote minéral. Les plantes dont les nodosités sont déjà en place et actives sont transférées à 30 j sur des milieux à pH 5,3 et 4,3. La réponse des 4 symbioses au pH du milieu est étudiée par comparaison, après 2 sem de la biomasse (quantité de matière sèche des plantes) et de la fixation de N2 (N organique total des plantes) des plantes transférées à celles des plantes maintenues à pH 6,3. Trois types de réponses à l'acidification du milieu s'observent sans relation apparente avec les réponses individuelles des plantes et des bactéries au pH du milieu lors des cultures en conditions asymbiotiques : pour les symbioses de SMX11, le transfert en milieu acide n'a pas d'effet sur la fixation de N2 quel que soit l'hôte, tandis que pour les symbioses de G3, le transfert à pH 4,3 est inhibiteur avec 171-16, et stimulateur avec DH4. Les sojas 171-16 et DH4, non inoculés, dépendants de NO3-, ont une croissance respectivement plus rapide et plus lente à pH 4,3 qu'à pH 6,3. Enfin la croissance des rhizobiums est maximale respectivement à pH 5,3 et 6,3 pour les souches G3 et SMXII. Les effets du pH du milieu ne sont donc en relation ni avec le génotype bactérien, ni avec le génotype de la plante pris isolément, mais dépendent vraisemblablement du contrôle génétique créé par les conditions de symbiose. G3 trouve ainsi, chez le soja DH4 et dans des conditions de milieu acide, les conditions d'environnement cellulaire les plus favorables à l'expression de sa capacité à fixer N 2. Il est conclu que la symbiose G3/DH4 non seulement tolère mais préfère le milieu acide en aquiculture. En conséquence, il apparaît souhaitable de tester au champ l'effet de l'inoculation du soja vietnamien DH4 avec la souche G3, en particulier dans le delta du Mékong où les sols sont très acides.


Abstract - Dinitrogen fixation by the vietnamese soybean (Glycine max) cv DH4 inoculated by Bradyrhizobium japonicum USDA 138 (G3) is enhanced upon transfer to acid medium. Four symbiotic associations obtained by inoculation of soybean (Glycine max L) cv DH4 (from Vietnam) and 171-16, with Rhizobium SMX11, a fast-growing strain from the Mekong valley and G3 (Bradyrhizobium japonicum USDA 138), a slow-growing strain, were grown on N-free solution at pH 6.3. Acid treatments were applied by transfer of 30-d-old plants with well-developed nodules onto solutions at pH 5.3 and 4.3. The effect of pH was studied after 2 wk by measuring biomass (plant dry weight) and N2 fixation (organic N per plant). Three different responses to acid pH were observed with no apparent connection with individual responses to acid pH of plants and rhizobia when grown asymbiotically: SMX11 symbiosis was resistant to acid pH whatever the host soybean, while G3/171-16 symbiosis was sensitive to acid pH, and G3/DH4 preferred pH 4.3. The non-inoculated soybeans 171-16 and DH4 cultured on NO3- grew respectively faster and more slowly at pH 4.3 than at pH 6.3. Maximum growth rate of the free rhizobia was at pH 5.3 and 6.3 for G3 and SMX11 respectively. Thus, the effects of growth pH have no relationship with the rhizobia or the plant genotype considered alone. They likely depend on the genetic control developed by the symbiotic conditions. When inoculated in soybean DH4 and grown on acid medium, G3 finds the most favorable cellular conditions for the expression of its N2 fixation capacity. The G3/DH4 symbiotic association not only tolerates but prefers growing on acid medium. In conclusion it appears advisable to test the effect of inoculation of the vietnamese soybean DH4 with the strain G3 in the field, especially in the Mekong delta where soils are known to be very acid.


Key words: acidity / resistance / Rhizobium / soybean / symbiosis

Mots clés : acidité / résistance / rhizobium / soja / symbiose