Augmenter le rendement et la qualité des cultures de canola ainsi que leur contenu en huile naturellement 

Avec 40 ans d’expérience en innovation biotechnologique, et après plusieurs années de recherche, Premier Tech, sous sa marque AGTIV^®, devient le premier manufacturier d’ingrédients actifs biologiques en Amérique du Nord à commercialiser le Serendipita indica - PTB299 avec AGTIV^® IGNITE^MC.  

Ce champignon naturel bénéfique active certains mécanismes naturels du plant, ce qui l’aide à mieux absorber les nutriments, à faire face à la sécheresse et à améliorer son processus de photosynthèse optimisant ainsi le rendement des cultures de canola. 

Poursuivez votre lecture pour en savoir davantage sur le Serendipita et ses nombreux bénéfices pour l’agriculture! 

Qu’est-ce que le Serendipita indica? 

Autrefois appelé Piriformospora indica, le Serendipita indica, est un champignon endophyte bénéfique ayant la capacité de coloniser les racines d’un grand nombre d’espèces végétales, incluant la famille des Brassicacées (ex. canola et moutarde). Lorsqu’appliqués sur une semence ou directement au sol, les spores germent en quelques jours et colonisent rapidement la surface des racines situées à proximité. Les hyphes du champignon pénètrent la couche superficielle de cellule de la racine (épiderme), où ils activent toute une série de mécanismes dans le plant. 

Les effets biostimulant du Serendipita ont des impacts directs et indirects sur le plant. Les effets directs sont principalement reliés à une meilleure assimilation des nutriments; tandis que les effets indirects, très nombreux, influencent la transcription de certains gènes du plant. Grâce à l’apport du Serendipita, le plant devient plus efficace pour effectuer certaines fonctions telles que l’absorption des nutriments, la gestion de l’eau et la photosynthèse. 

Sur cette photo, nous voyons en fluorescence les hyphes de Serendipita colonisant la surface et l’épiderme de la racine.

Bénéfices pour le plant 

Amélioration d’absorption des nutriments essentiels 

1. Soufre : Le soufre est essentiel à la synthèse des protéines, une carence en soufre réduit considérablement l'efficience de l'azote et limite la synthèse de protéines. Serendipita possède des transporteurs à haute affinité pour le souffre, lui permettant d’absorber très efficacement le soufre du sol¹ qui sera alors transféré au plant, en échange de sucre.  
2. Phosphore : Le phosphore, essentiel pour l’entreposage et la disponibilisation de l’énergie aux cellules, est également transféré directement du champignon vers le plant. Du côté de la racine, les transporteurs de phosphate sont des protéines membranaires permettant l’entrée du phosphore dans la cellule végétale. La colonisation par Serendipita stimule une plus forte production de ces transporteurs par le plant, le rendant ainsi plus efficace pour absorber le phosphore présent dans le sol².  
3. Azote : Élément-clé dans le processus de nutrition des plants, l’azote intervient dans la synthèse des protéines et de la chlorophylle. La colonisation³ provoque une plus forte transcription d’une enzyme du plant, la nitrate réductase. Cette enzyme améliore l’efficacité de la nutrition azotée par le plant en favorisant une conversion plus rapide des nitrates en ammoniac, la forme d’azote que les plants utilisent pour la synthèse des acides aminés.  
4. Fer : Le fer joue un rôle important dans plusieurs processus biologiques fondamentaux tels que la photosynthèse, la respiration, la fixation et l'assimilation de l'azote, ainsi que la synthèse de l'ADN. En situation de déficience en fer, il a été démontré que Serendipita indica augmente sa transcription d’un transporteur de fer, permettant une meilleure disponibilité en fer pour le plant ⁴. 

Amélioration de la gestion de l’eau par le plant  

1. Le plant produira davantage de proline dans ses cellules racinaires⁵. Cette proline permettra de maintenir le mouvement ascendant de l’eau dans le plant, et par le fait même l’ouverture des stomates. Le plant peut donc continuer à absorber de l’eau même si cette dernière est moins abondante ou que la salinité du sol est plus élevée.  
2. En parallèle, la présence du Serendipita stimule la production d’aquaporines et de canaux sodiques dans les cellules racinaires⁶. Ces aquaporines sont des canaux facilitant l’absorption de l’eau, alors que les canaux sodiques permettent d’expulser le sodium présent en trop dans les cellules racinaires, particulièrement en sols salins.  

Amélioration de la photosynthèse  

1. Dans les parties aériennes du plant (feuilles), le Serendipita stimulera l’expression d’une enzyme protectrice, la superoxyde dismutase, qui joue un rôle majeur dans la régulation des dérivés réactifs de l’oxygène⁷. Ces composés réactifs de l’oxygène s’accumulent en cas de stress hydriques ou salins et peuvent endommager les membranes cellulaires et les chloroplastes. Cette accumulation entraine une réduction de la photosynthèse et diminue la croissance du plant. La surexpression de l’enzyme protectrice permet de limiter ces dégâts.  
2. Des gènes liés à la synthèse de la chlorophylle sont surexprimés dans le plant colonisé⁸, entraînant une teneur en chlorophylle plus élevée dans les feuilles, et une plus forte capacité photosynthétique (captation de carbone), ce qui résulte en une croissance et une santé améliorée. 

Amélioration du contenu et de la qualité de l’huile dans les graines de canola  

En parallèle, certains gènes du complexe d’acide gras synthase du plant sont davantage transcrits lorsque le champignon est présent9. Ceci se traduit par une synthèse plus importante d’huile dans les plantes oléagineuses, comme le canola. En outre, deux gènes responsables de la production de l’acide érucique sont sous-exprimés chez les plants de canola colonisés⁹. Cette molécule étant un anti-nutriment, la qualité de l’huile s’en retrouve améliorée. 

Quelles sont les différences entre le Serendipita et le champignon mycorhizien? 

Étant tous les deux des endophytes racinaires bénéfiques, on peut s’interroger sur la différence entre le Serendipita et la mycorhize qui est l’association entre un champignon mycorhizien et un plant. Suite à la colonisation de la racine, la mycorhize va étendre un intense réseau d’hyphes loin dans le sol allant puiser de l’eau et des éléments minéraux inaccessibles aux racines et les transfèrent au plant en échange de carbone.  

Pour sa part, le Serendipita va plutôt coloniser la surface et l’épiderme de la racine, améliorant les profils de transcription de l’ADN du plant, lié à l’absorption des nutriments et à la résistance aux stress. En bref, alors que la mycorhize prélève et donne des nutriments au plant, le Serendipita stimule le plant pour qu’il soit plus efficace de lui-même. 
Ceci illustre les 2 différents modes d’action de ces inoculants biologiques sur les plants. 

Rendements sur les cultures de canola et de blé 

Entre 2018 et 2022, plus d’une trentaine d’essais ont été réalisés au champ avec le nouveau AGTIV^® IGNITE^MCL sur des cultures de canola et de blé en conditions réelles de production. Pour le blé dur, la moyenne d’augmentation de rendement est de 10% (ou 3.8 bu/acre), alors que pour le canola, cette moyenne est de 6,7% (ou 2,5 bu/acre). Cette hausse de rendement est accolée à une hausse absolue de 0,9% de la teneur en huile des graines de canola, multipliant davantage le gain pour le producteur. Ces augmentations de rendement et de contenu en huile observées suite à l’application de Serendipita sont statistiquement significatives lorsque comparées au témoin. 

Afin de voir ces résultats, ainsi que ceux subséquents, nous vous invitons à consulter notre rapport d’efficacité ainsi que nos différents guides de culture dans la section Boîte à outils. 

AGTIV^® est fier d’être le premier à commercialiser l’inoculant AGTIV^® IGNITE^MCL pour rendre les nombreux bénéfices du Serendipita accessibles aux producteurs de canola et de céréales. Pour en savoir plus sur AGTIV^® IGNITE^MC L, consultez notre guide de culture, notre page produit, ou contactez votre représentant AGTIV^®! 

Sources: 

[1] O.P. Narayan, N. Verma, A. Jogawat, M. Dua, A.K. Johri, Role of sulphate transporter (PiSulT) of endophytic fungus Serendipita indica in plant growth and development, bioRxiv (2020 Jan), https://doi.org/10.1101/2020.01.07.897710. 

[2] L. Yang, Y.N. Zou, Z.H. Tian, Q.S. Wu, K. Kuˇca, Effects of beneficial endophytic fungal inoculants on plant growth and nutrient absorption of trifoliate orange seedlings, Sci. Hortic. 277 (2021) 109815, https://doi.org/10.1016/j. scienta.2020.109815 

[3] A. Serfling, S.G. Wirsel, V. Lind, H.B. Deising, Performance of the biocontrol fungus Piriformospora indica on wheat under greenhouse and field conditions, Phytopathology 97 (4) (2007 Apr) 523–531, https://doi.org/10.1094/PHYTO97-4-052 

[4] N. Verma, Narayan OP, Prasad D, Jogawat A, Panwar SL, Dua M, Johri AK. Functional characterization of a high affinity iron transporter (PiFTR) from the endophytic fungus Piriformospora indica and its role in plant growth and development. Environ Microbiol. 2021. doi:https://doi.org/10.1111/1462-2920.15659. 

[5] A. Jogawat, S. Saha, M. Bakshi, V. Dayaman, M. Kumar, M. Dua, A. Varma, R. Oelmüller, N. Tuteja, A.K. Johri, Piriformospora indica rescues growth diminution of rice seedlings during high salt stress, Plant Signal. Behav. 8 (10) (2013 Oct) 26891, https://doi.org/10.4161/psb.26891 

[6] W. Chen, F. Lin, K.H. Lin, C. Chen, C. Xia, Q. Liao, S.P. Chen, Y.W. Kuo, Growth promotion and salt-tolerance improvement of gerbera jamesonii by root colonization of Piriformospora indica, J. Plant Growth Regul. (2021 Apr) 1–10, https://doi.org/10.1007/s00344-021-10385-4. 

[7] Abdelaziz, M.E.; Abdelsattar, M.; Abdeldaym, E.A.; Atia, M.A.; Mahmoud, A.W.M.; Saad, M.M.; Hirt, H. Piriformospora indica alters Na+/K+ homeostasis, antioxidant enzymes and LeNHX1 expression of greenhouse tomato grown under salt stress. Sci. Hortic. 2019, 256, 108532 

[8] J. Das, K.V. Ramesh, U. Maithri, D. Mutangana, C.K. Suresh, Response of aerobic rice to Piriformospora indica, Indian J. Exp. Biol. 52 (2014 Mar) 237–251. 

[9] Z.Z. Su, T. Wang, N. Shrivastava, Y.Y. Chen, X. Liu, C. Sun, Y. Yin, Q.K. Gao, B. G. Lou, Piriformospora indica promotes growth, seed yield and quality of Brassica napus L, Microbiol. Res. 199 (2017 Jun) 29–39, https://doi.org/10.1016/j. micres.2017.02.006