Chaque année, les plantes fourragères pérennes, de nombreux Québécois et Dominique Michel font, tout comme moi, face à un véritable défi : survivre à l’hiver! Les périodes de gel sans neige sont particulièrement dommageables pour les plantes pérennes et les scénarios de changements climatiques prévoient qu’elles seront de plus en plus fréquentes, compromettant ainsi la persistance de la luzerne. Étant une légumineuse, la luzerne possède cette capacité de former une symbiose avec des bactéries présentes naturellement dans le sol, les rhizobiums, qui, à l’intérieur de nodules formés sur le système racinaire, fixent l’azote atmosphérique de l’air pour le rendre sous une forme assimilable par la plante. De nombreuses études démontrent que la symbiose avec des souches de rhizobium tolérantes aux stress abiotiques comme le froid, la sécheresse et la salinité peut améliorer la capacité de la plante hôte à survivre et à croître dans des conditions de stress. 

La recherche 

L’objectif de cette étude était d’identifier les associations les plus tolérantes au gel entre différentes souches de rhizobium et les populations de luzerne, en se basant sur le regain de la luzerne après un stress de gel. Deux populations de luzerne ayant une tolérance au gel contrastée (A-TF0 vs A-TF7) ont chacune été inoculées avec six souches de rhizobium. Afin de comparer ces 12 associations sur leur capacité de tolérance au gel, les plantes ont été cultivées en pots individuels en cabinet de croissance et exposées à une simulation de période hivernale avec l’acclimatation au froid et un stress de gel. 

Trois semaines après le gel, la population de luzerne A-TF7, issue de sept cycles de sélection pour une meilleure tolérance au gel, avait des biomasses aériennes et racinaires de 19 % et de 15 % supérieures à celles de la population initiale A-TF0. Le regain de la luzerne inoculée avec la souche NRG34 isolée dans le Nord-Ouest canadien était supérieur à celui des plantes inoculées avec les cinq autres souches. Les plantes inoculées avec cette souche avaient aussi une plus grande biomasse de nodules et une plus grande proportion de nodules non endommagés par le gel que les autres souches, ou présentaient des zones de régénération. 

Cette étude a démontré pour la première fois que le regain de la luzerne après un gel dépend en partie de la tolérance au gel des nodules, qui varie selon les souches en symbiose.