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Agapanthus 'Blue Heaven' (La plante du mois)

Les orchidées : des racines truffées de champignons en tout genre

Au pays des racines, les orchidées forment des alliances un peu à part. Les orchidées épiphytes et beaucoup d’orchidées terrestres forment des symbioses, dès la germination, avec des champignons saprophytes, communément appelés Rhizoctonia, qui rassemblent des champignons de genres différents. Les orchidées forestières forment parfois des symbioses avec des champignons connus par ailleurs pour s’associer à des arbres (ectomycorhiziens). Enfin, les orchidées non photosynthétiques forment des symbioses avec des champignons tantôt ectomycorhiziens, tantôt saprophytes, ou même parasites. La diversité des schémas d’association des orchidées aux champignons sera tout d’abord exposée, tout en soulignant le continuum entre certaines de ces associations.
Certains cas d’études peuvent permettre de mieux comprendre les facteurs évolutifs qui ont pu sélectionner une telle diversité de symbioses chez les orchidées, et de souligner les déterminants écologiques de la répartition de ces symbioses, comme la sous-tribu des néottiées, bien représentée en France. Ainsi, dans un deuxième temps, la diversité de ces symbioses sera revisitée sous un angle écologique et évolutif.
Enfin, une des caractéristiques de ces symbioses est aussi leur importance pour la culture des orchidées : la plupart sont ainsi dépendantes, au cours de leur germination, de leurs champignons symbiotiques. Les implications pour les programmes de conservation semblent évidentes, et sont pourtant peu prises en compte. L’importance des symbioses des orchidées pour la culture et la conservation sera aussi abordée, notamment en considérant quelques cas d’orchidées sauvages françaises.

Introduction
Les orchidées sont toutes associées à des champignons, au moins lors de leur germination. En effet, elles produisent des graines dépourvues de réserves, totalement dépendantes des champignons pour leur germination. Cette association se prolonge à l’âge adulte, mais la dépendance n’est que rarement maintenue, puisque la plupart des orchidées réalisent la photosynthèse et assurent leur propre nutrition organique. Néanmoins, elles restent associées à des champignons mycorhiziens, qui leur apportent eau et sels minéraux. La forme et le fonctionnement de ces mycorhizes en font un type de symbiose à part, les mycorhizes orchidoïdes. D’un point de vue morphologique, ce sont des endomycorhizes, formées par la prolifération à l’intérieur des cellules des champignons, sans rupture de la membrane cellulaire de la cellule hôte. Cette prolifération prend la forme d’un peloton à l’intérieur des cellules. De tels pelotons sont présents dans les graines en germination, puis en périphérie des racines, plus rarement des tubercules. Il n’y a pas déformation des racines, mais les pelotons peuvent néanmoins être observés en coupe transversale sans coloration, et parfois même sans microscope. En eff et, ils sont assez rapidement lysés par les orchidées, et deviennent alors plus foncés, compacts, et de plus en plus réduits. Cette digestion, appelée tolipophagie est propre aux orchidées. De nouvelles mycorhizes peuvent ensuite être mises en place dans la même cellule hôte, qui reste viable.

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Mélanie Roy
Laboratoire Evolution et Diversité Biologique. Université Paul Sabatier - CNRS Toulouse
Conférence dans le cadre du colloque scientifique 2012, Paris

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