Bradyrhizobium marin : un agent double de la symbiose
Dans une étude publiée dans Nature Microbiology, des scientifiques (notamment de l'Unité en sciences biologiques et biotechnologies - US2B, CNRS/Nantes Université) montrent que Bradyrhizobium, une bactérie fixatrice d’azote, vivant en symbiose avec une diatomée marine se révèle capable de former des nodules racinaires fonctionnels sur une plante terrestre. Cette étude remet en question la spécialisation écologique des symbioses fixatrices d’azote.
Quand la frontière entre les mondes marin et terrestre s’efface
La fixation biologique de l’azote, indispensable à la fertilité des sols comme à la productivité des océans, repose sur un partenariat entre des micro-organismes spécialisés et leurs hôtes. On pensait ces relations bien délimitées :
- En milieu marin, ce rôle était assuré par les cyanobactéries et les diazotrophes non cyanobactéries.
- Sur terre, ce sont les rhizobia logés dans les nodules racinaires des légumineuses qui captent l’azote atmosphérique.
- Mais cette séparation stricte entre mondes marin et terrestre vient d’être bousculée.
Une bactérie marine capable de former des nodules sur une plante terrestre
Dans une étude publiée dans Nature Microbiology, des scientifiques révèlent qu’une souche de Bradyrhizobium, isolée d’une culture de la diatomée marine Phaeodactylum tricornutum, est non seulement capable de survivre en milieu marin pauvre en azote, mais aussi d’établir une symbiose fonctionnelle avec une plante terrestre, Aeschynomene indica.
Cette bactérie induit la formation de nodules racinaires fixateurs d’azote chez A. indica, démontrant ainsi une capacité d’adaptation à deux hôtes appartenant à des règnes et à des habitats radicalement différents.
L’analyse génomique de cette souche montre qu’elle appartient à la lignée des Bradyrhizobium photosynthétiques, déjà connus en milieu terrestre. Comme ces derniers, elle ne possède pas les gènes nodABC, habituellement indispensables à la production de facteurs de nodulation nécessaires à la symbiose avec la plante. Malgré cette absence, la bactérie conserve une pleine capacité à initier la formation de nodules fixateurs d’azote, probablement grâce à un mécanisme alternatif, encore mal élucidé, mais partagé avec d'autres Bradyrhizobium photosynthétiques.