Le fer (Fe) est un nutriment essentiel pour les plantes et il sert de cofacteur pour une grande variété de processus cellulaires, tels que le transport de l'oxygène, la respiration cellulaire, la biosynthèse de la chlorophylle, la biogenèse des thylakoïdes et le développement des chloroplastes. Cependant, la biodisponibilité du Fe dans les sols bien aérés est souvent très limitée, en particulier dans les sols calcaires, qui occupent 30 % de la surface de la Terre. Par conséquent, la chlorose induite par une carence en Fe est un problème grave entraînant une perte de rendement et une qualité réduite de la production agricole. La carence en Fe chez les plantes est également étroitement liée à la prévalence de l'anémie induite par une carence en Fe chez l'homme.
Les plantes ont développé au moins deux mécanismes favorisant une acquisition efficace de Fe. La stratégie I, qui se produit chez les plantes non graminées, repose sur l'acidification de la rhizosphère pour augmenter la solubilité des composés ferriques de Fe par extrusion de protons, transfert d'électrons trans-membrane plasmique pour réduire Fe à sa forme ferreuse plus soluble via la chélate réductase ferrique (FRO2 ) et le transport de Fe dans les cellules racinaires par le transporteur 1 régulé par le fer. La stratégie II, qui est utilisée par les graminées, repose sur l'extrusion de phytosidérophores (MA) de la famille de l'acide muginique via un transporteur d'efflux de MA (par exemple TOM1) pour solubiliser Fe dans le rhizosphère, et le transport subséquent du complexe Fe(III)–phytosidérophore à travers la membrane plasmique de la cellule épidermique racinaire via le transporteur 1 de la bande jaune1.
Ces deux stratégies ont été pensées pour assurer une croissance normale pour de nombreuses plantes dites « efficaces en Fe » dans des conditions limitées en Fe. Au cours de la dernière décennie, cependant, plusieurs sources de données ont montré que ces stratégies seules sont insuffisantes pour empêcher les plantes de souffrir d'une carence en Fe dans les sols limités en Fe. La manière dont les micro-organismes du sol favorisent l'acquisition de Fe par les plantes est encore largement inconnue. Néanmoins, les chercheurs ont fait de grands efforts pour découvrir ce mécanisme souterrain intéressant et important au cours des dernières décennies et ont obtenu de nombreux indices précieux. Sur la base de ces indices, cette revue discute des mécanismes possibles pour la promotion par les micro-organismes du sol de l'acquisition de Fe par les plantes.
Jin, CW, Ye, YQ et Zheng, SJ Une histoire souterraine : contribution de l'activité microbienne à l'acquisition du fer par les plantes via des processus écologiques. (2014) Annals of Botany, 113 (1), 7-18.
La carence en fer (Fe) dans les cultures est un problème agricole mondial. Les plantes ont développé plusieurs stratégies pour améliorer l'acquisition de Fe, mais de plus en plus de preuves ont montré que les stratégies intrinsèques à base de plantes seules sont insuffisantes pour éviter une carence en Fe dans les sols limités en Fe. Les micro-organismes du sol jouent également un rôle essentiel dans l'acquisition de Fe par les plantes; cependant, les mécanismes derrière leur promotion de l'acquisition de Fe restent largement inconnus.
Cette revue se concentre sur les mécanismes possibles sous-jacents à la promotion de l'acquisition de Fe par les plantes par les micro-organismes du sol.
