Les mycorhizes : une alliance vitale entre arbre et champignon

Une mycorhize est une symbiose entre un champignon du sol et les racines d’une plante. Le champignon développe un réseau de filaments microscopiques (appelés hyphes) qui colonisent la racine, formant une interface d’échanges très active.
Cette association, apparue il y a plus de 400 millions d’années, a joué un rôle essentiel dans la conquête des milieux terrestres par les plantes.

Les différents types de mycorhizes

Selon la manière dont le champignon pénètre la racine, on distingue deux grands types de symbiose :

• Les endomycorhizes
  Les hyphes pénètrent à l’intérieur des cellules racinaires. Cette forme est la plus fréquente : environ 80 % des plantes vasculaires y sont associées. Elle concerne la majorité des herbacées et de nombreuses plantes cultivées.
• Les ectomycorhizes
  Les hyphes enveloppent la racine sans pénétrer les cellules. Elles forment un manchon dense autour des racines fines et un réseau d’échanges appelé réseau de Hartig. Ce type de symbiose concerne environ 10 % des végétaux, notamment les arbres forestiers (chêne, hêtre, pin, bouleau, tilleul…).

Une troisième forme d’association existe avec certaines bactéries actinorhiziennes, capables de fixer l’azote atmosphérique. Ces symbioses, dites actinorhizes, concernent environ 10 % des espèces, comme les aulnes ou les argousiers.

Les raisons pour lesquelles une espèce adopte un type de symbiose plutôt qu’un autre restent partiellement élucidées. Elles semblent liées à la phylogénie des groupes végétaux et à l’écologie du milieu (type de sol, climat, disponibilité en nutriments…).

Les fonctions écophysiologiques des mycorhizes

Les mycorhizes ne sont pas de simples compagnons : elles transforment profondément la physiologie et la nutrition de la plante.

• Amélioration de la nutrition minérale
  Le phosphore soluble étant rare dans le sol, les mycorhizes jouent un rôle crucial dans sa mise à disposition. Les hyphes libèrent du phosphate inorganique (Pi) à partir de formes insolubles et le transfèrent à la plante.
  Elles stockent également des polyphosphates, libérés selon les besoins de l’hôte.
• Extension du volume exploré
  Le réseau mycorhizien agit comme une extension racinaire ultra-fine, multipliant par 10 à 100 la surface d’absorption. Il permet d’explorer des zones de sol inaccessibles aux racines et d’améliorer l’absorption de l’eau et des oligo-éléments (fer, zinc, cuivre…).
• Protection et résilience
  Les plantes mycorhizées présentent une meilleure résistance aux pathogènes, une tolérance accrue aux métaux lourds et une plus grande résilience face aux stress hydriques.
  Ces symbioses favorisent aussi les échanges entre individus via un réseau souterrain d’hyphes interconnectées, parfois appelé wood wide web.

Bibliographie indicative

Courty, P.E. & Buée, M. (2016) – “Les fonctions multiples des mycorhizes dans les forêts tempérées.” Forêt méditerranéenne, vol. 37(2), p. 161–170.-ce qu’une mycorhize ?

Smith, S.E. & Read, D.J. (2008) – Mycorrhizal Symbiosis, 3ᵉ édition, Academic Press. (Référence de base sur la physiologie des mycorhizes).

Garbaye, J. (2013) – La symbiose mycorhizienne : la vie cachée des racines, Éditions Quae / INRAE.

Duponnois, R., et al. (2018) – “Rôle des mycorhizes dans la nutrition phosphatée des arbres en sols pauvres.” Revue d’Écologie (Terre et Vie), vol. 73, p. 213–226.

Brundrett, M.C. (2017) – “Distribution and evolution of mycorrhizal associations in terrestrial plants.” New Phytologist, 215(2): 763–775.

INRAE (2022) – Les mycorhizes, alliées invisibles des plantes, dossier en ligne : www.inrae.fr.

Les différentes sortes de mycorhizes selon les espèces

Retrouvez les affinités de presque 200 espèces dans ce tableau !