Issue
Agronomie
Volume 21, Number 6-7, September-November 2001
Symbiotic nitrogen fixation for Mediterranean areas
Page(s) 683 - 689
DOI http://dx.doi.org/10.1051/agro:2001161
DOI: 10.1051/agro:2001161

Agronomie 21 (2001) 683-689

Effect of phosphorus deficiency on the growth, symbiotic N2 fixation and proton release by two bean (Phaseolus vulgaris) genotypes

Caixian Tanga, b, Philippe Hinsingera, Benoît Jaillarda, Zed Rengelb and Jean-Jacques Drevona

a  UMR Sol et Environnement, INRA, place Pierre Viala, 34060 Montpellier Cedex 1, France
b  Soil Science and Plant Nutrition, University of Western Australia, 35 Stirling Hwy, Crawley WA 6009, Australia

(Received 22 February 2001; revised 19 July 2001; accepted 18 August 2001)

Abstract
This study compared the growth, nodulation, N2 fixation and proton release by two bean genotypes (Phaseolus vulgaris L., BAT477 and DOR364) in response to P deficiency in nutrient solution. For plants grown at 5 $\mu$M P for 42 days, shoot and root biomass were 55-62% and 82-88% , respectively, of that of plants grown at 25 $\mu$M P. Phosphorus deficiency decreased nodule biomass and size, with the decrease being smaller in BAT477 than in DOR364. Total nitrogenase activity of plants grown at 5 $\mu$M P was 50% of that of plants grown at 25 $\mu$M P, and reached the maximum earlier in BAT477 than in DOR364. However, nitrogenase activity per unit nodule mass was similar in both genotypes and was unaffected by P supply. Proton release was generally similar in both genotypes. There were high correlations between proton release and uptake of excess cations, with a slope of 1.44 for BAT477 and 0.85 for DOR364. It is suggested that the two genotypes differ in root exudation.

Résumé
Effet de la carence phosphatée sur la croissance, la fixation de N2 et la libération de protons chez deux génotypes de haricot (Phaseolus vulgaris). Cette étude avait pour objet de comparer en termes de croissance, de fixation de N2 et de libération de protons la réponse à la carence en phosphore de deux génotypes de haricot (Phaseolus vulgaris L., BAT477 et DOR364) cultivés sur solution nutritive. Pour des plantes âgées de 42 jours, les croissances aériennes et racinaires des plantes recevant 5 $\mu$M P étaient respectivement 55-62 % et 82-88 % de celles des plantes recevant 25 $\mu$M P. La carence P diminuait la masse et la taille des nodosités. Cette décroissance était plus faible chez BAT477 que chez DOR364. L'activité nitrogénase totale des plantes recevant 5 $\mu$M P était 50 % de celle des plantes recevant 25 $\mu$M P. L'activité maximale était observée plus tôt avec BAT477 qu'avec DOR364. Néanmoins l'activité nitrogénase par unité de biomasse nodulaire était identique chez les deux génotypes et n'était pas affectée par la carence P. La libération de protons par les racines était corrélée significativement au bilan cations-anions prélevés. La pente de la droite de régression correspondante était de 1,44 avec BAT477 et de 0,85 avec DOR364. Il est conclu que les deux génotypes diffèrent par leurs excrétions racinaires.


Key words: P deficiency / nitrogenase activity / proton release / cation-anion balance

Mots clés : déficience en P / activité de la nitrogénase / équilibre cation-anion / libération de protons

Correspondence and reprints: Philippe Hinsinger
    e-mail: hinsinger@ensam.inra.fr

Communicated by Gérard Guyot (Avignon, France)



© INRA, EDP Sciences 2001