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Observation de l'architecture racinaire

méthodes scientifiques utilisables en classe; mésocosme et rhizotron.

travail réalisé par Pascale Naim.

A. Observation de l’architecture racinaire en tube de PVC.

Les pots de petit volume ne permettent pas un large développement du système racinaire et entraine des confusions lors de l’étude de l’architecture du système racinaire.

Plante cultivée en pot

Le laboratoire Root Lab de Penn State conçoit des mésocosmes (= dispositif expérimental clos, de taille moyenne, destiné aux études écologiques ) fabriqués à partir de bouteilles en PVC permettant un enracinement beaucoup plus profond. Lab Roots fait pousser des plants de maïs durant 40 jours dans ce système.

http://plantscience.psu.edu/research/labs/roots/methods/rootbox-greenhouse-methods

Etapes successives proposées:

Les plants de Maïs se développent dans des chemises plastifiées disposées à l’intérieur du tube de PVC.

 

 

Mésocosmes en PVC

démoulage et ouverture des chemises plastifiées
   lavage

 

Dispositif racinaire d’un plant de Maïs cultivé en tube de PVC.

 REMARQUE: La structure précise de l’architecture racinaire est parfois difficile à analyser, lorsque les racines se chevauchent et ne se trouvent pas dans le même plan.

 

 B. Observation de l’architecture racinaire en rhizotron

Le rhizotron va permettre le développement des racines dans deux dimensions seulement et ainsi favoriser les mesures de longueur des racines.

  •  Définition rhizotron : (Botanique) Un système de laboratoire souterrain destiné à l'examen de la croissance des racines des plantes, qui contient des colonnes de sol fermées par des plaques de plastique transparents et qui permettent la visualisation, la mesure et la photographie, des racines. (McGraw-Hill Dictionary of Scientific & Technical)

 

Genotypic variability in P use efficiency for symbiotic nitrogen fixation is associated with variation of proton efflux in cowpea rhizosphere. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071708004240

Fabrication simple de rhizotrons utilisables avec des élèves.

  • En boite de pétri
  • En boite de DVD
  • En sous verre

Voir Atelier FormaVie 2013 : http://acces.ens-lyon.fr/acces/formation/formations/formavie/formavie-2013/ateliers

Quelques résultats obtenus en rhizotron sur terreau tamisé ou gélose dans boite de pétri.

 

Seigle 10j KNOP Pois 10 j KNOP Pois 10j KNOP sans P
 
mais 8j + eau   Pois fourrager 8j

 

Banque d'images supplémentaires dans l'atelier Formavie 2013:

http://acces.ens-lyon.fr/acces/formation/formations/formavie/formavie-2013/ateliers

 

 

La mesure du développement racinaire à l'aide du logiciel EZ-Rhizo

 EZ-Rhizo permet une acquisition précise et rapide des paramètres morphologiques des racines à partir d'une boite de Pétri numérisée ou de scans ou photos de rhizotrons au format bmp. Sont présentés : le principe des mesures du logiciel et un tutoriel en images.

 

 

le développement racinaire et la sélection variétale

Pour soutenir durablement l’agriculture etnourrir plus de 7 milliards de personnes, pour faire face aux changements de l'environnement mondial, la sélection variétale basée sur l’architecture racinaire pourrait permettre de compenser certains problèmes de nutrition des plantes. Sont présentés : la sélection variétale de l’orge en fonction de l’architecture racinaire, la sélection variétale pour améliorerl'exploration du sol en réponse à une baisse de la biodisponibilité enphosphore, la sélection génétique en fonction du développement des poils absorbants.

 ► activités pédagogiques en TS

-Sélection artificielle des cultures en fonction de l’architecture racinaire.

- Adaptations morphologiques du système racinaire à la teneur en phosphates du sol.

 

 

SOURCES:

http://www-dsv.cea.fr/dsv/instituts/institut-de-biologie-environnementale-et-biotechnologie-ibeb/services-ibeb/service-de-biologie-vegetale-et-de-microbiologie-environnementales-umr-7265-cnrs-cea-aix-marseille-universite-sbvme/laboratoire-de-biologie-du-developpement-des-plantes-lbdp/theme-de-recherche