Diversité des champignons endophytes mycorhiziens et de classe II chez le pois chiche, et influence du génotype de la plante

réalisé en cotutelle avec la Faculté des Sciences de Tunis, Université Tunis El Manar.

Contribution des légumineuses, des champignons endophytes et mycorhiziens dans la nutrition azotée des prairies indigènes semi-arides

Les prairies indigènes présentent une source importante d'alimentation pour le pâturage du bétail dans les prairies Canadiennes semi-arides. L'addition de légumineuses fixatrices d'azote et de phosphore dans les prairies indigènes peut améliorer la productivité et la valeur nutritive de fourrage. Ces pratiques peuvent induire des modifications de la structure et de la diversité des communautés fongiques du sol, ce qui peut en retour avoir un impact sur la production et le contenu nutritionnel du fourrage. L’objectif de cette étude était de développer un système de pâturage à bas niveau d’intrants, productif, autonome et durable. À court terme, nous voulions 1) déterminer l'effet des légumineuses (Medicago sativa, une légumineuse cultivée ou Dalea purpurea, une légumineuse indigène) et la fertilité en phosphore du sol sur la productivité et la valeur nutritive des graminées indigènes, comparées avec celles de la graminée introduite Bromus biebersteinii en mélange avec le M. sativa, 2) identifier l'effet de ces pratiques sur la diversité et la structure des communautés des champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) et des champignons totaux, 3) identifier l'effet des légumineuses et des CMA sur les interactions compétitives entre les graminées de saison fraîche et les graminées de saison chaude. Les expériences menées au champ ont montré que M. sativa améliorait les teneurs en azote et en phosphore des graminées indigènes au début de l'été, ainsi que la teneur en azote de la graminée de saison chaude Bouteloua gracilis à la fin de l'été de l'année sèche 2009. Par contre, la fertilité en phosphore du sol n'ait pas affecté la productivité des plantes. D'autre part, l'inclusion des légumineuses augmentait la diversité des CMA dans le mélange de graminées indigènes. Cette modification présentait des corrélations positives avec la productivité et la quantité totale d'azote chez le M. sativa et avec la teneur en phosphore des graminées indigènes, au début de l'été. La structure des communautés de champignons totaux était influencée par l'interaction entre le mélange des espèces et la fertilité en phosphore du sol seulement en 2008 (année humide). Cet effet pourrait être lié en partie avec la productivité des plantes et l'humidité du sol. Les expériences menées en chambre de culture ont montré que les CMA peuvent favoriser la productivité des graminées de saison chaude au détriment des graminées de saison fraîche. En effet, Glomus cubense augmentait la productivité de la graminée de saison chaude B. gracilis, en présence de M. sativa. Cet effet pourrait être associé à l’effet négatif du G. cubense sur la fixation de l’azote par le M. sativa et à la diminution de l’efficacité d’utilisation de l'azote de certaines graminées de saison fraîche résultant en une augmentation de la disponibilité de l'azote pour B. gracilis. Par contre, le Glomus sp. augmentait la biomasse de Schizachyrium scoparium, autre graminée de saison chaude, en absence de légumineuse. Ce phénomène pourrait être attribuable à une amélioration de l’efficacité d’utilisation du P de cette graminée. En conclusion, mes travaux de recherche ont montré que la légumineuse cultivée M. sativa peut améliorer la valeur nutritive des graminées indigènes au début de l'été ainsi que celle de la graminée de saison chaude B. gracilis, dans des conditions de sécheresse sévère de la fin de l'été. De plus, l'addition de M. sativa dans le mélange de graminées indigènes peut contribuer à augmenter le nombre des espèces bénéfiques des CMA pour la production et la nutrition du fourrage au début de l'été.

Diversité des organismes endophytes dans les racines de plantes poussant en milieu contaminé en hydrocarbures

Les champignons endophytes sont des organismes qui vivent à l’intérieur de plantes sans causer de symptômes de maladie apparents. Ils sont trouvés dans virtuellement toutes plante, et la nature des interactions peut aller de mutualiste à pathogène dépendant des conditions. La diversité et la structure des communautés des champignons endophytes dans les plantes poussant en milieu extrêmement pollué, ainsi que leur rôle potentiel pour améliorer la phytorémédiation, demeurent peu compris. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés aux communautés de champignons endophytes de racines de deux espèces de plantes (Eleocharis erythropoda et Populus sp.). Ces espèces poussaient de manière spontanée dans trois bassins de sédimentation d’un ancienne usine pétro-chimique ayant des niveaux de contaminations différents, en utilisant à la fois une approche d’isolation d’organisme ainsi que des analyses de pyroséquençage de l’ITS d’ADN ribosomal. Nos résultats indiquent que les niveaux de contamination ont un effet significatif sur la composition taxonomique des champignons endophytes des racines de E. erythropoda. Une majorité des données de séquences appartiennent à la classe des Dothideomycetes dans les échantillons de forte concentration en hydrocarbures pétroliers, dont une majorité appartient au genre Alternaria. La comparaison des données d’isolation et de pyroséquençage suggère que l’isolation de souches ne permet pas l’obtention des souches les plus représentées dans les données de pyroséquençage. Ces résultats pourront potentiellement aider à l’élaboration de stratégies pour améliorer la phytorémédiation en utilisant les champignons endophytes.

Bacteriosomes in axenic plants: endophytes as stable endosymbionts

Observations of cells of axenic peach palm (Bactris gasipaes) microplants by light microscopy revealed movements of small particles within the cells. The phenomenon was characterized initially as Brownian movement, but electron microscopy revealed the presence of an intracellular bacterial community in these plants. Microscopy observations revealed the particular shapes of bacterial cells colonizing inner tissues of analyzed plants. Applying a molecular characterization by polymerase chain reaction and denaturing gradient gel electrophoresis, it was revealed the existence of bacterial rRNA within the plants. Sequencing of the rRNA identified three different phylogenetic groups; two bands had a high degree of similarity to sequences from Moraxella sp. and Brevibacillus sp., and a third sequence was similar to a non-cultivated cyanobacterium. The presence of those endosymbionts, called bacteriosomes, in axenic peach palm microplants raises the question of whether these stable endosymbionts were acquired in the process of evolution and how could they benefit the process of plants micropropagation.

Endophytic population of Pantoea agglomerans in citrus plants and development of a cloning vector for endophytes

Harmless bacteria inhabiting inner plant tissues are termed endophytes. Population fluctuations in the endophytic bacterium Pantoea agglomerans associated with two species of field cultured citrus plants were monitored over a two-year period. The results demonstrated that populations of P. agglomerans fluctuated in Citrus reticulata but not C. sinensis. A cryptic plasmid pPA3.0 (2.9 kb) was identified in 35 out of 44 endophytic isolates of P. agglomerans and was subsequently sequenced. The origins of replication were identified and nine out of 18 open reading frames (ORFs) revealed homology with described proteins. Notably, two ORFs were related to cellular transport systems and plasmid maintenance. Plasmid pPA3.0 was cloned and the gfp gene inserted to generate the pPAGFP vector. The vector was introduced into P. agglomerans isolates and revealed stability was dependent on the isolate genotype, ninety-percent stability values were reached after 60 hours of bacterial cultivation in most evaluated isolates. In order to definitively establish P. agglomerans as an endophyte, the non-transformed bacterium was reintroduced into in vitro cultivated seedlings and the density of inner tissue colonization in inoculated plants was estimated by bacterium re-isolation, while the tissue niches preferred by the bacterium were investigated by scanning electronic microscopy (SEM). Cells from P. agglomerans (strain ARB18) at similar densities were re-isolated from roots, stems and leaves and colonization of parenchyma and xylem tissues were observed. Data suggested that P. agglomerans is a ubiquitous citrus endophyte harboring cryptic plasmids. These characteristics suggest the potential to use the bacterium as a vehicle to introduce new genes in host plants via endophytic bacterial transformation.

Révision des champignons, tant supérieurs qu'inférieurs trouvés jusqu'à ce jour dans les Pays-Bas / par C.A.J.A. Oudemans.

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Révision des champignons, tant supérieurs qu'inférieurs trouvés jusqu'à ce jour dans les Pays-Bas / par C.A.J.A. Oudemans.

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Nouvel atlas de poche des champignons comestibles et vénéneux.

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