La Mycorhize : C'est quoi ? leur rôle.

Du grec μύκης, mykès : champignon,

et de 

ῥίζα, rhíza : racine ;

la mycorhize est une association symbiotique c'est à dire 

une association biologique, durable et réciproquement profitable,

entre deux organismes vivants ;

en l'occurrence dans le cas des orchidées,

avec un champignon.

Nous connaissons des mycorhizes et en profitons

dans nos assiettes comme la truffe.

Des études assez récentes ont démontrées que les mycorhizes

sont courantes voir systématiques et couvrent toutes la surface

du sol de nos forêts, prairie pas trop fumée par exemple.

D'après certains,

elles auraient également la capacité de " relier " les plantes

entre elles grâce au réseau d’hyphes qu’elles créent en entrant

en symbiose (en anglais : wood‑ wide‑web).

 
Cependant,

toutes les mycorhizes ne conviennent pas à toutes les plantes

et sont spécifiques à tel ou tel végétal qui ont besoin de souches

de champignons bien particulières, adaptées :

- Les éricacées

   bruyères, rhododendrons, azalées, piéris, myrtilliers, arbousiers

   forment des mycorhizes éricoïdes avec des champignons

   spécifiques ;
- La plupart des conifères qui forment des ectomycorhizes ;
- Le noisetier, le tilleul, le charme, le chêne rouge d'Amérique,

  les pins, et le châtaignier, qui forment eux aussi des mycorhizes

  du même type que celles des conifères (ectomycorhizes) ;

  et enfin, ce qui nous intéresse particulièrement, 
- Les orchidées qui forment des mycorhizes endomycorhiziennes

  orchidoïdes caractéristiques.

Trois grands types de mycorhizes :

Selon les différentes associations entre plante et champignon,

les mycorhizes sont classées en trois groupes :

1/ Les ectomycorhizes, 5% des mycorhizes

2/ Les endomycorhizes, 80% des mycorhizes

3/ Les ectendomycorhizes, 10% des mycorhizes

   (comportement mixte entre ectomycorhizes et endomycorhizes).

Mais vous me direz qu'il nous manque 5% ;

et bien les 5% restant sont des plantes naturellement non

mycorhizées vivant dans des sols très pauvres (racine protéoïdes)

ou dans les zones très humides (tourbière, marécage).

1/ Les endomycorhizes,
du grec endo, dedans et mycorhize

représentées uniquement par le groupe

(division) des Glomeromycètes ce trouvant

uniquement sur les racines.
Il existe plusieurs types d’endomycorhizes,
les plus courantes sont :

1.1/ Mycorhize à arbuscules, 

Arbuscule de Glomus développé

dans une cellule racinaire         

photo : Brundrett MC.              

1.2/ Mycorhize à pelotons intracellulaires ou orchidoïdes,

  impliquent des Basidiomycota en symbiose avec les Orchidaceae,

  y compris les orchidées épiphytes qui contrairement aux idées reçues

  pendant longtemps étaient considérées comme non mycorhizés.

  nota : une équipe brésilienne effectue des recherche pour définir

  où se trouve le champignon et son rôle dans la mycorhize.

  Les hyphes⁽¹⁾ du champignon

  pénètrent à travers la paroi

photo: Jean-Paul Berger grossissement x600.
Gros plan sur une cellule occupée par
un peloton mycélien.

  des cellules à l’intérieur des

  cellules superficielles du cortex

  racinaire en repoussant la

  membrane plasmique

  sans la franchir.

  La paroi des hyphes est en

  contact direct avec la paroi

  de la membrane plasmique sans

  la traverser et forme

  des pelotons pour augmenter

  la surface de contacts.          

 

photo : Jean-Paul Berger grossissement x300.
Amas mycéliens à la surface de la racine (1),

pelotons mycéliens dans les cellules (2)

                              

1.3/ Mycorhize éricoïde,  

    impliquent des Basidiomycota

    (basidiomycète)

    et Ascomycota en symbiose

    avec les Ericales.

    Les hyphes forment des pelotons

    dans des racines de faible

    diamètre.

  Endomycorhizes éricoïdes.

2/ Les ectendomycorhizes,

du grec ἐκτὸς, ektos : en dehors

de ἔνδον, éndon : dedans.

Les ectendomycorhizes est un type de mycorhize

possédant à la fois des ectomycorhizes,

où les hyphes forment un manteau (ou manchon) fongique

autour de la racine et des endomycorhizes,

avec le développement d' haustoriums⁽²⁾ endocellulaires,

pénétrant le cortex en se plaçant entre les cellules

sans jamais passer la paroi cellulaire,

ils forment alors ce que l’on nomme le " réseau de Hartig ".

2.1/ Mycorhize arbutoïde, 

quasi similaire à l'endomycorhize

éricoïde et ectendomycorhize,

implique des Basidiomycota

(Basidiomycète).
ces champignons développent un fin manteau

autour de l’extérieur de la cellule,

puis un réseau étendu de hyphes entre

l’épiderme et les cellules corticoïdes

de la racine,

connu sous le nom de réseau de Hartig.

Et enfin, une bobine intra-cellulaire,

donc à l’intérieur des cellules corticales des racines

de la plante.
Ces trois caractéristiques sont uniques à la mycorhize arbutoïde.

de plus,

ces champignons ne forment pas seulement des réseaux mycorhiziens

arbutoïdes avec des plantes de différentes familles,

mais peuvent aussi développer deux structures mycorhiziennes

complètement différentes en fonction de la plante avec laquelle

ils vont s’allier.

Endomycorhizes arbutoïde.

2.2/ Mycorhize monotropoïde,

mycorhizes formées entre les végétaux 

appartenant aux Monotropaceae(3)

(plantes non chlorophylliennes)

et des basidiomycètes.

Elles possèdent un manteau compact

composé de plusieurs couches

et un réseau de Hartig qui

se présente uniquement au niveau

des cellules épidermiques. 

3/ Les ectomycorhizes,

le mycélium⁽⁴⁾ entoure les racines 

d'une plante sans pénétrer à

l'intérieur,

formant un manchon ou

manteau fongique autour

de la racine et des hyphes.

Le réseau formé s'insère

entre les cellules corticales

périphériques pour

former le réseau de Hartig.

ce type de mycorhize colonise environ 5% des plantes

vasculaires terrestres et ne nous concernent pas vraiment.

Il s’agit essentiellement d’arbres et arbustes représentés

par quelques familles de plantes ligneuses,

- les Pinaceae

(pins, mélèzes, épicéas, sapins etc.),

- les Fagaceae

(hêtres, chênes, châtaigners),

- les Betulaceae

(bouleaux, aulnes, charmes,

    noisetiers),

- les Salicaceae

(saules, peupliers),

- les Tiliaceae (tilleuls),

les Juglandaceae (noyers),

- les Citaceae,

- les Myrtaceae (eucalyptus).

On estime qu’il y a environ 6.000 espèces de champignons

ectomycorhiziens dans le monde,

elles font toutes parties des divisions des Ascomycota ou des Basidiomycota.

Section radiale d'ectomycorrize du réseau de hartig

à travers les hyphes ramifiés en forme de doigt.

zw = paroi cellulaire

zk = noyau cellulaire

hy = hyphe

hm = membrane de l'hyphe

hw = paroi de l'hyphe

mt = mitochondrie

pm = membrane plasmique

Récapitulatif en schéma :

Source: Agronomie

Halle et al., 2008

 

(1) Hyphe :

Filament constitutif du mycélium⁽⁴⁾

des champignons supérieurs

et des lichens.

(2) Haustorium :

Sorte de suçoirs des racines des plantes parasites.

⁽³⁾ Monotropaceae :

famille des Éricacées,
plantes plus ou moins succulentes,

saprophytes ou parasites, sans chlorophylle.

⁽⁴⁾ Mycélium :

Partie végétative des champignons,

formée de filaments souterrains ramifiés,

généralement blancs, et sur laquelle croîtront les carpophores,

ou champignons au sens usuel du mot.

Rôle des mycorhizes :

- Augmentation des approvisionnements

  en eau aux plantes.
Les mycorhizes optimisent les échanges hydriques entre le sol

et les plantes,

cela s’avère très utile lors des saisons sèches.

Lors de cette période,

les mycorhizes permettent d’accroître les surfaces

d’absorption des racines de la plante.

Les mycorhizes régulent également la concentration

de la pression à l’intérieur des racines augmentant ainsi

la pénétration de l’eau.

- Facteur de libération hormonale.
Les mycorhizes augmentent la surface d’échange racinaire,

favorisant l' absorption des éléments minéraux.

Grâce à l’action simultanée de l’acide indole-3-acétique

et des auxines élaborée par le champignon,

on observe un apport massif en sels minéraux aux plantes ;

Résultat,

intensification de la production des hormones végétales,

qui favorise le développement des plantes.

- Action préventive sur les plantes.
La croissance des micro-organismes est contrôlée

par le complexe mycorhizien.

Ce dernier est producteur de certaines molécules antibactériennes.

Ainsi, il défavorise le développement des agents pathogènes

des plantes et limite les infections.

Même si les bactéries nuisibles réussissent à se développer,

la membrane des mycorhizes constitue une barrière quasi

infranchissable et neutralise ou diminue les attaques contre

les végétaux.

- Action de protection au sol.

Voir également : Calcaire, fléau des plantes8

Une bonne moitié de plantes sont calcicole grâce à l'action

de la mycorhize (symbiocalcicole) qui sans elle

seraient calcifuge, hormis les plantes naturellement calcicole,

sans mycorhize.

Comment !

les parties de la racines qui sont vivantes ne sont pas en contact

du sol soit ;

parce qu'elles sont entourées d'une sorte d'écorce pour les vieilles

racines,

soit ; 

dans le cadre de l' ectomycorhize.

les jeunes racines sont entourées d'un manchon de champignon,

de ce fait, les cellules superficielles vivantes ne sont pas en contact

avec le sol.

Dans le cadre d'une endomycorhize,

la raison de cette protection est la production d'oxalate C₂O₄²⁻

par le champignon ;

l'oxalate étant formé de deux

acides organiques,

deux fonctions acides organiques

double anion (charge négative)

le calcium (Ca++) se fixe sur l'oxalate

et précipite sous forme de cristaux (photo ci-dessous).

Un exemple parmi tant d'autres.

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