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Jun 09, 2023

Un exopolysaccharide

Scientific Reports volume 12, Numéro d'article : 21330 (2022) Citer cet article 3748 Accès 3 Citations 2 Détails d'Altmetric Metrics Une croissance bactérienne particulière a été très souvent remarquée chez les feuilles initiées par les feuilles.

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 21330 (2022) Citer cet article

3748 Accès

3 citations

2 Altmétrique

Détails des métriques

Une croissance bactérienne particulière a été très souvent observée dans les cultures tissulaires initiées par les feuilles de Sansevieria trifasciata, une plante succulente appartenant à la famille des Asparagacées. L'isolat a laissé des traces de matériaux très visqueux sur les parois des récipients en suspension ou a développé une épaisse couche de recouvrement sur des supports semi-solides sans nuire à la croissance des plantes. FTIR a identifié cette substance comme étant un polysaccharide extracellulaire. Divers tests morphologiques, biochimiques et analyses moléculaires utilisant les gènes ARNr 16S, atpD et recA ont caractérisé cet isolat JAS1 comme une nouvelle souche d'Agrobacterium pusense. Sa croissance mucoïde sur les milieux Murashige et Skoog a produit un énorme exopolysaccharide (7 252 mg l−1), alors que dans la gélose nutritive, il n'a développé que des essaims à croissance rapide. En tant que bactérie favorisant la croissance des plantes, elle produit une quantité importante d'acide indole-3-acétique (86,95 mg l−1), d'acide gibbérellique (172,98 mg l−1), d'ammoniac (42,66 µmol ml−1). En outre, il produit des sidérophores, de l'acide 1-aminocyclopropane-1-carboxylique désaminase, fixe l'azote, forme des biofilms et solubilise de manière productive les phosphates inorganiques du sol et le zinc. Sous divers traitements avec JAS1, le blé et le pois chiche ont entraîné une amélioration significative des paramètres de croissance des pousses et des racines. Les effets PGP de JAS1 ont amélioré positivement les paramètres de croissance physiologique des plantes, reflétant des augmentations significatives de la teneur globale en chlorophylle, caroténoïdes, proline, phénols, flavonoïdes et sucres. De plus, la souche isolée a maintenu la santé des plantes et du sol sous un régime de séchage intermittent du sol, probablement grâce à ses attributs de production de PGP et d'EPS, respectivement.

Les endophytes sont des organismes qui résident et colonisent de diverses manières leurs plantes hôtes. Les endophytes microbiens sont des entités bactériennes et fongiques qui résident dans les tissus végétaux établissant des relations symbiotiques et non symbiotiques avec l'hôte et n'exercent généralement aucune influence négative sur la croissance de l'hôte1,2,3,4. Bien que des études plus récentes aient inclus des agents pathogènes suivant un mode de vie endophytique5,6, de nombreuses autres offrent une multitude d'avantages en matière de croissance à l'hôte, notamment en termes de biodisponibilité des nutriments minéraux et de protection contre les facteurs de stress abiotiques et biotiques7. De nombreux endophytes offrent également des bioressources clés pour des produits et processus pertinents sur les plans agricole, médical et industriel8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18. Les rhizobactéries comprennent divers groupes de bactéries présentes dans le sol qui ont un impact positif et/ou négatif sur la croissance des plantes. Les rhizobactéries favorisant la croissance des plantes (PGPR) établissent des associations rhizosphériques et/ou endophytes avec des plantes, se manifestant bien dans certaines avec la formation de nodules racinaires dans les légumineuses où elles aident les plantes à fixer l'azote atmosphérique en ammoniac. La nodulation des racines, cependant, n’est pas une nécessité car de nombreuses bactéries de ce type colonisent les feuilles, les tiges, les racines et même les graines de nombreuses légumineuses et non légumineuses19,20. Les propriétés PGP des endophytes sont comprises dans leur capacité à solubiliser les minéraux du sol, l'activité 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) désaminase, la production de sidérophores, la synthèse d'auxine, etc.21,22. Certains microbes sont connus pour fabriquer et libérer, outre d’autres bioactifs, certains biopolymères glucidiques de faible à haut poids moléculaire appelés polysaccharides extracellulaires (EPS). Chez les bactéries associées aux plantes, les sécrétions d'EPS améliorent (i) leur interaction/adhésion, leur mouvement et leur colocalisation au sein des systèmes végétaux en formant des biofilms ; (ii) la capacité de rétention d'eau du sol et des racines de l'hôte et (iii) ainsi que de nombreux autres avantages, à savoir la protection des hôtes contre les agents pathogènes, la signalisation du substrat/des nutriments, et éventuellement l'acclimatation des plantes aux signaux environnementaux, etc.21 ,23. De nombreuses sécrétions bactériennes d’EPS se sont traduites par une gamme d’applications commerciales alimentaires, agricoles, biomédicales et cosmétiques avec une valeur marchande croissante24,25,26,27,28.