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INFLUENCE DES NITRATES SUR LA NUTRITION AZOTEECHEZ LE POIS CHICHE ( Cicer arietinum)

OUNANES.M.Institut National AgronomiqueHassan Sadi El Harrach Alger

RES UME

La comparaison des activités glutamine syrthétase (GS ) et glutamatedéShydrogénase (GDH) des feuilles de plantes nodulées ou non-noduléesrecevant ou non du nitrate, confirme certaines observations physiologiqueset souligne r intérêt de ces activités enzymatiques comme marqueurs dustatut azoté de la plante. Les plantes nodulées ont un comportementsimilaire aux plantes cultivées sur ammonium comme seule source d'azote.L'activité glutamine synthétase est bien liée é la croissance de la feuille et àralimentatlon nitrique au moins partiellement.

Sur un plan agronomique les résultats que nous avons obtenus enSerre montrent que les deux voies d'assimilation de l'azote, minéral et atmo­sphérique, sont nécessaires pour obtenir un développement maximum enterme de matière sèche, d'azote total accumulé, ou de production de grai­nes. L'azote minéral a pour effet de stimuler la croissance et le développe­ment de f appareil végétatif tandis que l'azote fixé est détourné Vers la pro­duction des gousses. Le nitrate réduit la croissance des racines. la nodula­tion et la fixation. Par contre la nodulation peut limiter l'assimilation du nitratepar la feuille.

Oe hauts rendements sont accessibles si un bon équilibre de"alimentation hydrique et de la nutrition azotée est réalisé et le maximum deproduction de graines est obtenu avec les deux sources d'azote: la fixationet j'assimilation de l'azote.

L'économie d'azote réalisée par la symbiose est à préserver, cepen­dant la recherche d'une participation accrue de la fixation symbiotique nedoit pas masquer la nécessité des apports d'engrais azotés dont l'intensitédépendra des objectifs de rendements. La mesure des activités nitrate ré­ductase , glutamine synthétase et glutamate déshydrogénase peut contri­buer à juger de ce bon équilibre azoté de j'appareil végétatif en vue d'uneoptimisation de la produdion de graines et de protéines.

Mots c lés : Pois chiche , nitrate , nodulation , nutrrtion azotée.

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AB5TRACT

The comparison of adivities glutamine synthétase (GS) and glutamatedéshydrogénase (GDH) of leeves of plants nodulées or non noduléeses ra­ceiving or no confirm sorne physio logical observations of the nitrate and un­derline the interest of this activities enzymatiqueses as eccrere of statuteazoté of the plant. Plants noduléeses have a similar behavior ta plants cult ...vated on ammonium as onty source of n'troqen. The activity glutamine syn­thétase is bound weil less partia lty ta the growth of the leaf and the nitriefood.

On an agronomie plan resulta that we got ln greenhouse show that thet'No ways of nitrogen assimilation, minerai and etmoephertc. are necessaryta get a maximum development in term of dry matter, of accumulated totalnitrogen, or of seed production. The mineral nitrogen haa the affect of tostimulate the growth and the development of the vegetative de viee white thefixed nitrogen ls dlverted toward the production of pods. The nitrate reducesthe growth of roots, the nodulat ion and the fixing. On the other hand thenodulation ean limit the assimilation of the nitrate by the Ieat.

High outputs are accessible if a 9000 balance of food hydrique andnitrogenous nutrition is achieved and the maximum of seed production lsgotten with the Iwo sources of nitrogen: the fixing and the assimilation of ni­trogen.

The economy of nitrogen achieved by the symbiosis ls to preserve ,however the research of an invo/vement lncreased of the symbiot lefixing must not conceal the neceeeëy of manure azotés contributions whce eintensity will depend on objectivee of outputs. The meaaure of ectivitiee ni­trate réductase, glutamine synthétase and glutamate déshydrogénase cancontr ibute to judge this 9aOO balance azoté of the vegetative devlce in viewof an optimization of the production of seeds and protel ns.

Key words : Chickpea, nitrate, nodulat ion, nutrition nitrogenous.

Anneles cie l'Institut N4ItiOnel Agronomique - EI-Hartilen - '101.22, N" 1 et 2, 200 1 149

INTRODUCTION

L'influence de "azote minéral sur la flxaton biologique de rezcte a faitl'objet de nombreuses études qui ont mis en évidence une relation complexeentre la plante-hôte. la souche de Rhizobium utilisée, la forme ou la teneurde razcte combiné, la période d'application et l'environnement (HARPER etGIBSON. 1963).

L'effet du nitrate se traduit par une action inhibitr ice à un stade pré­coce en empêchant l'induction des nodosités et leur développement (GIa­SON et PAGAN, 1977). Panni les différentes hypothèses qui ont été fonnu­lées pour expliquer ce phénomène on peut retenir l'inhibition indirecte dunitrate sur la croissance des nodosités ainsi que sur leur activité par la ré­duetion de l'accumulation des sucres à rinténeur de ceëes-cl (LATIMORE eta/., 1977); rinhibition directe de la synthèse des lectines qui assurent rad­sorpticn des bactéries sur les poils absorbants (DAZZO et BRILL, 1978;DENARJE et TRUCHET, 1979); l'accélérat ion de la destructkJn de rAJA,hormone qui contrOle la courbure des poils absorbants et nnreeeen des raci­nes (MUNNS. 1968).

Le nitrate du sol peut provoquer plus tard une diminution de factivitéfixatrice de la nodosité (OGHOGHORJE et PATE, 1971). Les fortes teneursen ammonium inhib ent aussi ractMté nitrogénase, soit par une inhibitionde la synthèse de la nitrogénase (DILWORTH, 1966; BETHLENFALVAY etal., 1978), soit par une baisse de la teneur en léghémoglobines susceptiblede limiter Iectivit é nitrogénase des nodosités (BISSELING et al., 1978).

La diminutIon de la fixation de l'azote atmosphérique par le nitratechez les légumineuses pourvues de nodosités efficientes eet largementconnue, même si elle ne semble pas générale. En effet à faibles doses onpeut observer un effet bénéfique sur la fixation el même sur la noduletion,lorsque l'application du nitrate a lieu avant la nodutation (McNEIL, 1982). Parcontre l'inhibition pourrait résulter, soit d'un détournement d'ATP et du pou­voir réducteur pour la nitrate réductase (MAHART et WONG. 1979), soit del'accumulation de nitrite dans les nodosités (STEPHENS et NEYRA, 1983).Dans ce dernier cas le nitr ite bloquerait sous forme inactive, soit la léghé­moglob ine • soit la nitrogénase (TRINCHANT et RIGAUD, 1982).

L'action bénéfique du nitrate, à faib le dose, sur la symbiose s'expli­querait par un meilleur état physiologique de la plante da à une stimulationde la photosynthèse (JATIMLIANSKY et al., 1982), particulièrement en dé­but du cycle de développement de la plante. lorsque l'azote cotylédonaireest épuis é et la flxeticn inexistante ou encore faible (LARRY et a/., 1981).

15{1 Arll'llides de l'l nsl itul Naliona l Agronom ique _EI-H. rraCh _ Vol. 22, N"1 el 2, 2001

Un apport d'azote combiné (NH. etJou N~) è concentration égale,montre que l'ion ammonium a un effet inhibiteur moins élevé que f ion nitratesur la nitrogénase (KIPvtOU et a',. 1985). L'urée au contraire est sans effetsur la fIXation de I azote (HARPER et NICHOLAS. 1976 ).

Les données disponibles révèlent qu'une très grande attention a étéportée sur l'effet de razete combiné sur la fIXation de razote molécul aire.Réciproquement, on dispose de moins d'informations sur r tnfluence de lanodutatlon sur l'aptitude du végétal à assimiler le nitrate . Or. au cours ducycle végétatif les deux voies de nutrition azotée jouent des rOlescomplément aires (SALSAC et al., 1984 ). Les modifICations de f équilibredans la contribution de ces deux sources d'azote dans la plante peuventavoir d'importantes implicatio ns sur refficacité du métabolisme azoté .

MATERIEL ET METHODES

La connaissance des interadlons entre fassimiJation du nitrate et lafl)lation symbiotique de l'azote atmosphérique, passe obligatoirement parl'étude des activités enzymatiques susceptibles de servir de critère dumétabolisme azotée de la plan1e. Nous avons mesuré les activités nitrateréductase et nitrogénase qui indiquent révolution de faptitude du végéta l è

utiliser rune ou l'autre voie de la nutrition azoté . Nous avons suivi aussi lesactivités glutamine s ynth éteee et glutamate déshydrogénase des feuilles,enzymes considérées comme les marqueurs des deux voies possibles d'in­corporation de l'ammonium. Cette dernière approche , nous a apparuintéressante pour voir dans quene mesure la fixation symbiotique, sourced'azote réduit pou r les parties aériennes, est suscepti ble de contrôler les ec­t ivités GS et GOH.

L'essai a été réalisé en serre dans des pots avec un substrat compo­sé de sable de rivière . Les plantules de pois chiche (ILC3279) issues de lagermination des graines au leboretclre sont repiquées en pots, puis Inoculéesavec une souche fournie par l 'ICRISAT (1C2018).

Dès la germination jusqu'à l'apparition de la première feuille, lesplantes sont arrosées quotidiennement avec une solution nutrtllve sansazote, complétée avec KN03 1 mM . Ce dernier est indispensable auxplantes pour démarrer leur croeeence .

Annales de l'Institut National Agronomique -EI-Harrach - Vo1.22, N°1 et 2, 2001 151

A l'apparition de la première feuille trois traitements sont effectués:

N: Les plantes non-inoculées sont arrosées quotidiennement avec unesolution nutritive contenant 4 meq/1 de nitrate.

N+F: Les plantes inoculées sont arrosées quotidiennement avec unesolution nutritive contenant 4 meq/1 de nitrate.

F: Les plantes inoculées sont arrosées quotidiennement avec unesolution nutritive dépourvue d'azote.

La fixation de l'azote est estimée par la mesure de l'activité deréduction de l'acétylène (ARA) par la méthode de BALANDREAU et al.(1971). Elle est effectuée sur plante entière et exprimée en ~M

C2H4/h/piante.

L'assimilation de l'azote combiné du sol (nitrate) est déterminée par lamesure de l'activité nitrate-réductase (ANR) sur la première feuilleentièrement formée de la plante et par la méthode in-situ de ROBIN et al.(1983 ). Les résultats sont exprimés en ~M N0 2/h/g poids frais.

L'activité glutamine synthétase est évaluée par la formation deglutamyl hydroxamate en présence d'hydroxylamine suivant la technique deO'NEAL et JOY (1973).

L'activité glutamate déshydrogénase est mesurée d'après la méthodeJOY (1973) mise au point par TIRADO (19B7).

RESULTATS ET DISCUSSION U

1.~ Effet des nitrates et de la nodulation sur la croissance

Durant la première phase, de l'émergence jusqu'au début de la florai­son, qui correspond à la période d'établissement des nodosités, les plantesN+F accumulent plus de matière sèche dans les feuilles et les tiges que les

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plantes N. Ces dernières accumulent à leur tour plus de matière sèche dansles feuilles et dans les tiges que les plantes qui ne reçoivent pas d'azoteminéral F (figure lb et cl . Cette observation se retrouve aussi au niveau dela première feuille, dont le poids sec à maturité est supérieur dans lestraitements N et N+F par rapport au traitement F (figure l a ).

Durant la même période, la croissance en matière sèche des racinesest plus importante chez les plantes nodulées N+F et F que chez lesplantes qui reçoivent excluslvement de l'azote minéral N (figure ld ).

Ouand les plantas atteignent le stade gousse, reffat de la sourced'azote sur "accumulation de matière sèche des parties aériennes est partj..culièrement marqué: 50% de plus d'lez les plantes N que chez les plantes Fet presque 100% de plus chez les plantes N+F, Cet effet varie sebn l'organeétudié ( tableau 1 ).

L'effet de razote minéral est particulièrement remarquable sur la partieaérienne et notamment sur les tiges. Les plantes cultivées exclusivementavec j'azote minéral N ont une croissance supérieure de 100% pour lesfeuilles et pour les tiges que les plantes nodulées sans azote minéral F. Parcontre le poids des gousses n'est pas différent dans les deux traitements(Tableau 1 ).

" ressort de ces résultats que razote minéral participe à la croissanceet le développement de l'appareil végétatif tandis que razote fIXé estmobilisé surtout pour la production des gousses. Les plantes noduléesinvestissent proportionnellement davantage dans la production des goussesque les plantes non Xnodulées tandis que les plantes alimentées avec derazo te minéral investissent proportionnellement plus dans la produdionde l'appareil végétatif , DART et al. (19n) ont en effet montré quel'augmentation de la concentration du nitrate dans le milieu de culture, réduitprogressivement l'élongation des racines et ta formation des poils ab­sorbants chez Medicago. Des résultats analogues ont aussi été observéschez le mets. l'épinard et l'oignon (HEINS et SCHENK, 1986). D'autrestravaux ont montré l'existence d'une variabilité génétique parmi les cultivarspour le nombre et le poids sec des nodules (PAZDERNIK et a/. 1996, 1997;SINCLAIR al al., 1991).

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Tableau 1 : Répartition de la matière sèche au stade gousse dans lesdifférents organes de plantes inoculées au stade gousse(tv\oyenne de 4 répétitions)

Matière sèche g/plante

Organe Fixatioo(n Fixation + Azote Azeta (N )( F+N) ppds 0,05

Feuilles (F) 21,23 45,11 42,45Tiges (T) 15,25 35,45 30,24

F+ T 36,48 60,56 18,21Gousses (G) 18,81 32,5 18,54

F+T+G 55,35 113,06 96,15G /F+T+G 0.34 0,29 0,19

2,· Effet des nitrates et de la nodulatlon sur la flxaUonsymbiotique de l'azote

Chez les plantes nodulées F et N+F, l'adivité nitrogénase (ARA) suitla même évolution jusqu'au 60· jour au delà duquel se fait sentir l'effet dunitrate (figure 5). Au stade floraison nous cbeervcne une forte diminution del'ARA chez les plantes N+f.

L'inhibition moyenne par l'azote minéral sur l'ensemble des mesuresfaites antre le début de la ûcreiecn et le stade gousse est de 64%. Cesrésultats rejoignent ceux observés par KIMQU ( 1984) et KIMOU et al ,(1985)qui observent que des doses supérieures à 3 meq de nitrate par litre Inhi­bent la croissance des nodules et l'activité nttrogénasa . Ils na font querejoindre les nombreuses observations citées dans la littérature sur lephénomène bien connu de l'inhibition de la nodulation et de la fixation parl'ezcte mln éral (DENARIE et TRUCHET, 1979; TRINCHANT .1 RIGAUD,1982; KIMOU et .,., 1985; SERRAJ el SINClAIR,l998).

154 AnniJles dl rlnstitut National Agronomique -El-Harrlch _ Vol.22, N" 1 et 2, 2001

Au delà du sl1me jours l'effet est moins évident. Il est vraisembta­ble que les nodules qui ne fonctionneraient pas à leur optimum à cestade (OUNANE, 1994), n'interfèrent que très peu sur le métabolismeazoté ('LAVIES et a/.•2000).

3.· Effet des nitrates et de la nodulation surJ'activjté nitrate réductase.

Bien qu'évoluant de façon similaire dans les deux traitementscontenant du nitrate (N et N+F): l'adivité NR moyenne par gramme dematière fraiche des feuilles est nettement plus faible chez les plantes N+Fque chez les plantes N (entre le tiers et ta moitié). particulièrement pendantla première phase où se situe le pic d'activité (figure 2a). Cette tendances'observe aussi sur la teneur en nitrate dans les feuilles (flQure 2b).

Si, comme certains auteurs l'ont montré, le ûux du nitrate vers lapartie a énenne contrOle l'aetivrté NR (TALOUIZTE et al., 1984;SOUALMI-BO~EMAA et al. , 1985) cela signifie que la nocutatlon affectel'absorption et/ou le transport du nitrate, de sorte que l'adivité NR et lateneur en nitrate sont plus faibles chez les plantes nOdulées N+F que chezles plantes non nodulées N. Par contre, la croissance des racines pendantla m me période est relativement plus faible chez les plantes N que chez lesplantes nodulées CF et N+F). On peut donc supposer que pendant cettepériode d'établissement des nodules. les photcsynthétats sont détournésvers la partie racinaire (figure 1d). Ce qui a pour conséquence un effet positifsur la croissance en matière sèche des racines et des nodules mais peutlimiter la capacité d'absorption du nitrate (WYCH et RAINS, 1978) enmodifiant la structure du système raclnaire (plus trapu) et par voie deconséquence le flux du nitrate qui commande la synthèse et lefonctionnement de la nitrate réductase. Si le nitrate limite la nodulation et lafixation de l'azote, la nodulation peut donc limiter l'assimllatlcn du nitratepar la feuille.

4.- Effet des nitrates et de la rEduoatl n sur o'actlvltAgoutamine synthétase

Au cours du développement de la première feuille, l'activité GS atteintson maximum après l'activité NR. Elle est artectée positivement par l'azoteminéral (figure 3a). L'activité GS des plantes N, exprimée par gramme de

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matière traiche est largement supérieure à celle des plantes F, différence quidisparaît plus tard lorsque la feuille devient sénescente. On observe unelégère différence entre les traitements N et N+F, différence qui disparaîtlorsque l'activité GS est exprimée par organe (figure 2b).

L'effet positif du nitrate sur l'activité GS déjà signalé par différentsauteurs (RHODES et BI., 1976; LOYOLA et SANCHEZ, 1986), indique quecene enzyme est liée à l'assimilahon du nitrate dans la feuille. De plus laprésence dans les chloroplastes de la nitrite réductase (qui catatyse laréduction du nitrite en ammonium), de la glutamine synthétase (responsablede la synthèse de glutamine à partir du glutamate et de l'ammonium) ainsi Quede la glutamate synthétase (qui catalyse la synthèse de 2 glutamates à partirde la grutamine et rc-cétcçiute-ete) a fait suggérer à LEA el MIFLIN(1974), que l'incorporation de "ammonium provenant de la réduction du nitratedans la glutamine et le glutamate est réalisé dans les chloroplastes. Cesderniers vont à leur tour fournir razote à la totalité des acides aminésnécessaires à la synthèse protéique (MIFUN et LEA, 1980).

La diminution de l'activité glutamine synthétase chez les plantesnodulées privées d'azote minéral peut être attribuée (comme pour l'activiténitrate réductase) à une diminution de rabsorpuco eLlou du transport du nitrateainsi qu'à une diminution de la aoissance de la partie aérienne au détrimentdu bon fonctionnement de "appareil photosynthétique. En effetJATIMlIANSKY et BI. (1982) ont montré que ra teneur en chlorophylle et laphotosynthèse nette sont déprimées chez les plantes nodulées sans apportde nitrate.

Le fait que les plantes nodulées recevant de l'azote minéral ontune activité GS semblable à celles des plantes non nodulées, nous indiqueque la nodulation n'a pas un effet dépressif direct sur l'activité OS.

5.- Effet des nitrates et de la nodulation sur l'activitéglutamate déshydrogénase

L'activité GDH augmente régulièrement au cours du développement dela feuille et atteint son activité maximale chez la feuille sénescente. Auxstades les plus avancés du développement de la feuille on observe uneaugmentation plus prononcée dans les feuilles de plantes nodulées privéesd'azote minéral (F) (figure 4a). 1X

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Cette observation est confirmée avec l'activité moyenne de Iensembledes feuilles au cours de leur développement (figure 4b).

L'effet positif de la privation d'azote minéral sur j'activité GDH ne peutêtre associé qu'à une accélération de la sénescence , provoquée par unemauvaise nutrition azotée.

L'augmentation de ractivité GDH pourrait donc être une caradéristiquedu vieillissement foliaire. Une telle augmentation de ractivité GDH pendant lasénescence a déjà été observée d'lez les plantes supérieures (LAURIERE etDAUSSANT, 1983 ; CAMMAERTS .. JACO BS. 1985).

CONCLUSION

Il ressort de ces résultats que razote minéral participe à la croissance etau développement de l'appareil végétatif tandis que l'azote fIXé est mobilisésurtout pour la production des gousses. Les plantes nodulées investissentproportionnellement davantage dans la production des gousses que lesplantes non nodulées tandis que les plantes alimentées avec de j'azoteminéral investissent proportionnellement plus dans la production de l'appareilvégétatif .

La diminution de l'activité glutamine synthétase chez les plantesnadulées privées d'azote minéral peut être attribuée (comme pour l'activiténitrate réductase) à une diminution de l'absorption et/ou du transport du nitrateainsl qu'à une diminution de la croissance de la partie aérienne au détrimentdu bon fonctionnement de l'appareil photosynthétique.

Les plantes nadulées recevant de J'azote minéral ont une activité OSsemblable à celles des plantes non nadulées et de ce fait, nous pouvonspenser que la ncdulatlcn n'a pas un effet dépressif direct sur l'activité GS.

Annales de l'In.~tut National Agronomique -EI-Harrl!u;n_ Vol.22. N"1 el 2. 2001 Hi1

L'activité GOH augmente régulièrement et atteint son activité maximalechez la feuilte sénescente. L'augmentation de radivité GOH pourrait donc êtreune caractéristique du vieillissement foliaire.

L'effet positif de la privation d'azote minéral sur ractivité GOH ne peutêtre associé qu'à une accélération de la sénescence , provoquée par unemauvaise nutrition azotée.

Si ron compare les résultats des activités GS et GOH des feuilles deplantes soumises aux différents traitements , il est possible de tirer uneconclusion qui confirme certaines cbeervatons physiologiques et souligner intérêt de ces activités enzymatiques comme marqueurs du statut azoté de lapiaill e. L'activité glutamine synthétase est bien liée à la croissance de lafeuille et à ralimentaUon nitrique, au rooins partiellement.

En général. les activités nitrate réductase et nitrogénase paraissentantagonistes et leur pic maximum se succèdent au cours du cycle dedéveloppement de la plante. Par contre nos résultats obtenus en serremontrent que les activités nitrate réductase et nitrogénase augmententparallèlement a la croissance des pfantas jusqu'a la fin de la floraison puischutent au moment du remplissage des gousses. Des résultats semblablesont été obtenus chez le soja par KIMOU (1984), en assurant un apportrégulier de nitrate au cours du cyde de développement .

La disparité de ces observations doit être attribuée â la complexité desfacteurs qui régulent ces deux enzymes et qui fluctuent au cours de la viede Iessoclation symbiotique. La présence simultanée de ces deux activitéssuggère que dans cart aines conditions lorsque "énergie disponibleest suffisante et l'apport de nitrate continu, les activités nitrate réductaseet nitrogénase ne sont pas antagonistes.

Le processus d'assimilation du nitrate dans les molécules organiquesest exigeant en énergie, pouvoir réducteur et substrats carbonés. 11concurrence le fonctionnement des nodosités pour la fourniture enphotosynthétats. L'inhibition de la fixation d'azote observée dès quel'alimentation nitrique est importante peut s'expliquer par un détournement desphotosynthétats utilisés pour la réduction et j'assimilation du nitrate audétriment de l'approvisionnement nodulaire.

Sur un plan agronomique les résultats que nous avons obtenus enserre montrent que les deux voies d'assimilation de l'azote sont nécessairespour obtenir un développement maximum en terme de matière sèche,

1se Annales de l'Institut National Agronomique - EI-Harr-etl _ '0'0122, N"1et 2. 2001

d'azote total accumulé ou de production de graines. L'azote minéral a poureffet de stimuler la croissance et la développement de l'appareil végétatiftand is que l'azote fixé est surtout dest inée è la production de gousses. Lesplantes nodulées investissent proportionnellement davantage dans laproduction dos gousses que les plantes non nodulées et 1es plantes roumesavec de razcte minéral investissant proportionnelloment plus dans laprodudion de rappareil Végétatif. Le nitrate réduit la ao~lssnce des racines. lanodulation et la fixation. De même la nodulation peut limiter "assimilation dunitrate par la feuille.

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" • • • • • • • • • • •--- _._-Figure 1 : Evolution de la matière sèche de la feuille (a) de l'ensemble

des feuilles (b) , des tiges et pétioles (c) et des racines (d)de plantes inoculées et recevant de l'azote minéral ( CI )

inoculées uniquement ( • ), recevant de j'azoteuniquement ( • )

160 Anrw.les de l'Institut National Agronomique-EI-Hattach - Vol.22, N"' et 2, 2001

Figure 2 : Evolution de l'activité nitrate réductase (a) et de lateneur en nitrate (b) des feuilles de plantes inoculéesrecevant de l'azote minérale ( a ) ou recevant de l'azoteuniquement ( • )

Annales de l'lnstilut National Agronomique -êl-Herrech - VoI.22. N" 1 e12. 2001 161

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Figure 3 ; Effet de l'inoculation et de l'azote minéral sur l'AGSde plantes Inoculées et recevant de l'azote minéral (a),inoculées uniquement ( • ), recevant de l'azoteunIquement ( • )

182 Annalesde l'Institu t National Agronomique - EI-Harractl- Vol.22, N"1et 2, 2001

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Ann.le sd. I'lnsbtut N.lion81Agronomique - EI-H.IT8Ch - VoI.22, N°' &12, 200 1 153

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164 Annales de nnsuurt National Agronomique -EI-Harrach - Vo1.22. N°1 et 2. 2001

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

BALANOREAU J ., DOMERGES V., 1971.- Mesure in situ de l'activiténitrogenase . C.R.Acad .SCi.Paris, 273. 2020-2023.

BETHLENFALVAY G.S., ABU-5HAKRA S.S., PHILLIPS DA., 1978.­Interdependance of nitrogen fixation and photosynthesis in Pisum sativumL. 1. Effects of combinee! nitrogen on symbiotic nitrogen fixation andpholosynthesis. Plant Physiol.•62.127-130.

BISSELING T., VAN DEN BOS B.C. , VAN KAMMEN A., 1978 .- The effect ofammonium on the synthesis of nitrogenase and the concentration ofleghemoglobin in pea root nodules induced by Rhizobium leguminosarum.Bioch . Biophys Acta. 539, 1·11 .

CAMMAERTS O. , JACOBS M., 1985.- A study of the polymorphism and thegenetie control of the glutam ate dehydrogenase isozymes in ArabkJopsisthaliana. Plant Sei. Lert., 31. 65-7 3.

DART P.J.,HUXLEY PA., EAGLESHAM A.R. , MINCHING F.R.,SUMMERFIElD R.J., DAY J.M., 1977.- Nitrogen nutr ition of cowpea(Vigna ungicufata). " Effects of inorganic nitragen on growth and yleld ofnodulat ' p+1Xed ambdotated plants . Exp!. Agric.• 13. 24 1.252.

DAVIES C. L., TURNER D. W., DRACUP M., 2000.- Yellow lupin (LupinusfUtBUS) tolerates waterlogging better than narrow-Ieafed lupin (L.angustifo/ius) 1. Shoot and root growth in a eontro l1ed env ironment. Aust. J.Agne. Res .,51. 701-709.

DAZZO F.B., 8RILL W.J. , 1978.- Regulation by f ixed nitrogen of hastsymbiont recogn ition in the Rhizobium elever symbiosis . Plant. Physiol.,62 ,18-21.

DENARIE J ., TRUCHET G., 1979.- l a symbiose Rhizobium-légum ineuse:rôles respectifs des partenaires. Physiol. Vég.• 17. 643_67.

OILWORTH M.J., 19&6.- Acetylene reduction by nitrogen-fixlng preparationsfrom C/ostridium pasteun'anum . Btochem. Biophys. Acta . , 127, 285-294.

Annales de l'Institut National Agronomique -EI-Harrach - Vo1.22, N°1 et 2,2001 165

GIBSON A.H., PAGAN J.D., 1977.- Nitrate effects on the nodulation oflegume inoculated with nitrate réductase defficient mutants of Rhizobium.Planta, 134, 17-22.

HARPER J.C., GIBSON A..H., 1983.- Nitrate inhibition of nodulation amongsoybean cultivar x Rhizobium strains combinations. Plant Physiol.,71,157­163

HARPER J.E. NCHOLAS J.C., 1976.- Control of nutrient solution pH with anion echange system. Effect on soybean nodulation. Physiol. Plant., 38, 24­28.

HEINS B., SCHENK M., 1986.- Nitrate-uptake characteristics of root asaffected by nitrate supply. in. Developments in plant and soils sciences:fundamental, ecological and agricultural aspects of nitrogen metabolism inhigher plants. Eds. H.L. Lambers, J.J. Neetensen et 1. Stulen; MactinusNijhoff publishers pp 45.

JATIMLIANSKY J.R., CHAMPIGNY M.L, PRIOUIL J.L, BISMITH E., MOYSEA., 1982.- Influence du nitrate sur la croissance et la photosynthèse nettedu Soja pourvu ou non de nodosités. Physiol. Vég., 20, 407-422.

JOY R.W., 1973.- Control of glutamate dehydrogenase for Pisum sativumroots. Phytochemistry, 12, 1031-1040.

KIMOU A. 1984.(lt1JIlJence de l'azote combiné et du recyclage de l'hydrogènesur l'activité et l'éfficacité relative dans la symbiose Glycine max-Rhizobiumjaponicum. Thèse de Docteur Ingénieur. ENSAM. Montpellier, France.

KIMOU A., DREVON J.J., SALSAC L., 1985.~ Effets de l'azote combiné surl'éfficacité relative apparente de la nitrogénase chez le soja. Physiol. Vég.,23(3), 249-256.

LARRY E.W., DEJORN T.M., PHILLIPS D.A., 1981.- Carbon and nitrogenmetabolism of soybean seedling development. Plant. Physiol., 68, 1206­1209.

LATIMORE M., GIDDENS J.R" ASHLEY D.A., 1977.- Effect of ammoniumand nitrate nitrogen upon photosynthetate supply and nitrogen fixation bysoybean. Crop SeL, 17, 399-404.

166 Annales de r1nslitut Nationlll Agronomique -EI-H.trach _ VoL22, N°' &1 2, 2001

LAURIERE C., DAUSSANT J .. 1983.- Identification of the ammoniumdependant leoenzyme of glutamate dehydrogenase as the fonn induced bysenescence or darkness stress in the tirst leaf of wheat. Physlol. Plant., 58,89-92.

LEA P,J. , MIFLIN a .J ., 1974.- An alternative route for nitrogen assimilation inhtsher plants. Nature, 251, 614-616.

LOYOLA V.V.M., SANCHEZ J.E., 1986.- Effect of nitrate , ammonium andglutam ine on nitrogen assimilation enzymes during cellus growth of malze .Plant Physiol., 125,235-242.

MAHART J.B., WONG P.P., 1979.· N~r8te reductase acttvities of RhiZobiumand the correlat ion between nitrate reduetion and nitrogen fIXation. Can. J .Microbiol.• 25, 1169-1174.

McNEIL, D.L., 1982.- Variations in abilîty of Rhizobium j ëpcnlcum atrains tonodufate soybean and memtaln ûxeton in the presence of nitrate. Appl. Envir.Microb iol., 44. 647-652.

MIFLIN a .J ., LEA P.J., 1980.- Ammonia assimilation. In The Biochemistry ofPlants. vol. V, Stumpf P.K et Conn E.E.. Eds.• Academie Press, New York.pp202.

MUNNS D,N., 1968.- Nodulation of Medicago eetlva in solut ion culture. IAcidsensitive etep . Plant and Soil, 28, 129-146.

OGHOGHORIE C.C.O., PATE J.J., 1971.- Th. nftret••tr... syndrome of thenodulated pee (Pisum arvenee L) Technic for measurements and evaluation inphyslological terms. Plant and Soli, specia l volume. 1ft5.202.

O'NEAL O., JOY R.W., 1973.- Glutamine synthetase of pee leeves. 1.PurifICat ion, slabilization and pH optima. Arch. Biochem. Biophye., 159, 113­122.

OUNANE S.M., 1998.- Effet du stress hydrique sur la fixation el l'assimilationde l'azote chez le pois chiche. Annales de l' Institut Nationsnl Agronomique ElHarrach , 19,1 et 2. 114-124.

PAZDERNIK D, L ., GRAHAM P. H., VANCE C. P. , ORF J . H., 1996.- Hostgenetic variat ion in the early nodulation and dinitrogen fixation of soybean.Crop Sel., 36, 1102·1107.

Annales de l'Institut N.tional Agronomique -Er-Harrach - VoL22, N°' et 2, 200t 167

RHODES D., BEN DON G.A., STEWART G.R., 1976.- The regulation ofammonia assimilating enzymes in Lemna m'nor. Planta, 129, 203-210.

ROBIN P., CONEGERO G. , PASSAMA L., SALSAC L., 1983 .- Evolution dela fract ion métabolisable du nitrate par la mesure in situ de sa réduct ion.Physiol.vég., 21, 123-128.

SALSAC L , DREVON J.J .. ZENGBE M.. CLEYET-MAREL J.C.,OBATON M.,1984 .- Energy requirement of symbiotic N2 fixation. Physiol. Vég.• 22(4),509-521 .

SERR.6J R., SINCLAIR T. R., 1998.- Soybean cultivars variabili ty for noduleformation and growth under droug ht. Plant and soil ,202.159-166 .

SINCLAIR T.R., SOFFES A.R.,HINSON K.,ALBRECHT S.L..PFAHLER,1991 .- Genotypic variation in soybean nodules number and weight. CropSci.,31,301-304.

SOUALMI-BODJEMAA , MOYSE A..CHAMPIGNY M.L., 1985 .- Modula tionof nitrate réducta se in wheal shoot and roots by nitrate. Physiol. Vég.,23(5), 869-875.

STEPHENS B.D., NEYRA CA, 1983.- Nitrate and nitrite reducucn in relationto nitrogenase activity in soybean nodules and Rhizob ium japonicumbacteroids. Plant Physiol .. 71. 731·735.

TALOUIZTE A., GUIRAUD G., MOYSE A. MORAL C.. CHAMPIGNY M.L .,1984.- Effect of creve es nitrate deprivation on 15N-nitrate absorption andassimilation by wheat seedlings. J. Plant Physlol., 116, 113-122 .

TlRADO J .L., 1987.- Contribution à l'étude des activ ités gluta mine svoth ètaseet glutamine deshydroç ènase comme marqueurs du métabolisme azotéchez la feuille de soja. Thèse doctorat .Universltè de Montpellier, pp20 1.

TRINCHANT J.C. et RIGAUD J" 1982.- Nitrite and nitric oxide as inhibitors ofnitrogenase from scy bean bacteroids . Appl. Environ. Microbior., 44 , 1365­1388.

WYCH R.D. , RAINS D.W., 1978.- Simultan eous measureroent of nitrogenfixation estimated bV acetylen-etylene assay and nitrate absorption bysoybean. Plant Physicl., 62, 443-448.