Morphologie

Les structures caractéristiques des mycorhizes arbusculaires sont illustrées ci-dessous :

Les structures mycorhiziennes se retrouvent à la fois à l’intérieur et à l’extérieur des racines.

Les mycorhizes utilisées dans le système BIOTOP sont du type arbusculaires.

1. Structures extraracinaires, situées à l’extérieur des racines des plantes :

a) Le mycélium (M), organe d’assimilation des éléments nutritifs du sol. Le mycélium constitue l’ensemble des filaments fongiques qui colonisent le substrat de culture, c’est-à-dire le sol lui-même. Les filaments peuvent être internes (Mi), situés dans les tissus de la plante. Ils peuvent être externes (Me), situés à l’extérieur de la plante, dans le sol. Les filaments externes peuvent être permanents, stables, de texture grossière, à paroi épaisse, faites d’un bio-constituant appelé « chitine ». D’autres sont transitoires, éphémères, très branchus, à paroi très mince, avec des cellules bien délimitées.

b) Les spores (Sp), généralement différenciées dans le sol, sont des organes de reproduction et de dissémination des champignons mycorhiziens arbusculaires.

c) Les vésicules externes (Ve), organes d’entreposage des substances de réserve.

2. Structures intraracinaires, situées à l’extérieur des racines des plantes :

d) Les arbuscules (Ar), lieu privilégié d’échanges d’éléments nutritifs entre les deux partenaires de la symbiose.

e) Les vésicules internes (Vi), organes d’entreposage des substances de réserve

f) Les spores (Sp) surtout différenciées à l’extérieur des racines

g) Le mycélium (Mi) formé de filaments qui courent entre les cellules corticales et de qui originent les vésicules et les arbuscules.

LES ARBUSCULES

Ces structures de forme arbustive se différencient à l’intérieur des cellules du cortex racinaire, à proximité du cylindre central de la racine. Ils se développent progressivement à partir des ramifications collatérales qui originent des longs filaments du mycélium intraracinaire qui rampent le long des cellules du cortex de la racine. Les arbuscules peuvent occuper un pourcentage important du volume cellulaire des racines en développement. À l’interface de la cellule racinaire et de l’arbuscule s’effectue le transfert bidirectionnel de nutriments entre le champignon et la plante.

LES VÉSICULES

Il s’agit, pour le champignon, d’organes d’entreposage de substances de réserve. Elles naissent du gonflement apical ou intercalaire des filaments intraracinaires. Généralement intercellulaires, rarement intracellulaires, elles peuvent occuper un bon volume du cortex. Une fois colorées, elles s’avèrent plus faciles à détecter que les arbuscules, et leur présence sert régulièrement d’indicateur d’évaluation du taux de colonisation racinaire. Les vésicules possèdent, tout comme les spores, la capacité de germination. Elles permettent, dans certains cas, la propagation du champignon, surtout si elles sont contenues en grand nombre dans des fragments de racines retrouvés dans des échantillons de terreau.

Certaines vésicules sont externes, c’est-à-dire situées à l’extérieur de la racine.

LE MYCÉLIUM

Il s’agit d’un réseau complexe de filaments fongiques situés à l’extérieur du système racinaire de la plante. Son rôle consiste à explorer un large volume de sol, et d’en transporter l’eau et les éléments minéraux vers la plante. Ces éléments nutritifs sont ensuite directement acheminés dans la racine.

LES SPORES

Il s’agit des structures les plus volumineuses de la mycorhize, de 40 jusqu’à 400 micromètres de diamètre, selon l’espèce. Elles se différencient une fois que l’association symbiotique est pleinement fonctionnelle. Elles peuvent conserver leur pouvoir germinatif sur de longues périodes, et reprendre leur cycle vital ultérieurement, lorsque les conditions du milieu le permettent. Elles assurent la conservation et la propagation des espèces, tout en étant, pour les taxonomistes et les biologistes, la principale structure menant à l’identification des genres et des espèces. La recherche effectuée avec des cultures de poireau produites avec le système BIOTOP a démontré un aspect fort intéressant, à savoir : le compost usagé provenant des cassettes de culture utilisées durant la saison de croissance de l’année précédente, possède un nombre considérable de propagules mycorhiziennes tout à fait viables. Le jardinier urbain peut donc efficacement amplifier ses mycorhizes en bac BIOTOP, et réutiliser son compost usagé en tant qu’inoculum.

L’APRESSORIUM

C’est le point d’entrée du mycélium externe à l’intérieur du tissu racinaire de la plante. L’évolution des techniques de laboratoire et la pureté des cultures isolées, notamment par l’équipe scientifique du Dr Yolande Dalpé, d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, ont permis de mieux définir et même quantifier le rôle et la nature de l’interaction entre les mycorhizes et les plantes terrestres. Le système de culture BIOTOP offre un environnement propice pour encourager et apprécier l’interaction entre les plantes et les micro-organismes bénéfiques du sol.