Approches physiologiques du rôle du partenaire fongique sur l’accumulation et le transfert de P vers la plante-hôte dans la symbiose ectomycorhizienne modèle Hebeloma cylyndrosporum / Pinus pinaster

par Margarita Torres Aquino

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Claude Plassard.

Soutenue en 2003

à Montpellier, ENSA .


  • Résumé

    Le rôle du partenaire fongique sur l'accumulation et le transfert de P vers la plante-hôte a été étudié dans l'association ectomycorhizienne modèle Pinus pinaster/Hebeloma cylindrosporum en fonction de la disponibilité en Pi dans le milieu de culture (mesures in vitro) ou dans la solution du sol (mesures in planta). L'utilisation d'un nouveau système expérimental a permis de quantifier l'effet de la plante-hôte (le pin maritime) ou non-hôte (le maïs) sur la dynamique des efflux de P et des polyphosphates (polyP) fongiques en utilisant respectivement le 32P ou la RMN du 31P in vivo. Les résultats obtenus montrent que la carence préalable des thalles en Pi augmente fortement l'accumulation de 32P et de polyP à longue chaîne révélée par la formation de granules métachromatiques visibles après 10 min de fourniture de Pi dans le milieu. La présence des racines d'une plante à proximité des hyphes augmente toujours les efflux de 32P du champignon vers le milieu, que les thalles aient été préalablement carencés ou non. Cependant, la présence du pin maritime entraîne spécifiquement l'apparition d'un pic de polyP solubles (à chaîne courte) visibles par RMN dans les thalles préalablement carencés en Pi et riches en polyP insolubles. Ces résultats suggèrent que le pin maritime augmente les efflux de P fongique en émettant un signal qui déclencherait l'hydrolyse des polyP nouvellement formés. L'effet de la disponibilité en Pi dans la solution du sol sur la croissance fongique et la nutrition P du pin maritime a été suivi in planta en utilisant des rhizotrons. Les résultats obtenus montrent qu'une forte disponibilité en P diminue la croissance fongique mais augmente l'efficacité du partenaire fongique dans la nutrition P de la plante-hôte. D'autre part, les résultats suggèrent fortement que le partenaire fongique assure en majeure partie l'alimentation P de la plante, en réprimant probablement l'expression des systèmes de transport de Pi de la plante. L'ensemble de ces résultats ouvre des perspectives tout à fait nouvelles pour l'étude des mécanismes d'échange entre partenaires de la symbiose ectomycorhizienne.

  • Titre traduit

    Physiological approaches of the role of the fungal partner in the accumulation and the transfer of P to the host plant in the model ectomycorrhizal association Hebeloma cylyndrosporum / Pinus pinaster


  • Résumé

    The role of the fungal partner on P accumulation and transfer towards the host plant has been studied in the model ectomycorrhizal association Pinus pinaster/Hebeloma cylindrosporum as a function of Pi availability in the liquid medium (in vitro measurements in the soil solution (in planta measurements). The use of a new experimental system enabled us to qùàntify the effect of a host plant (maritime pine) or a non-host plant (maize) on the dynamics of P effluxes and polyphosphates by using 32Pi or in vivo NMR of 31P. The results showed that Pi starvation strongly increased the accumulation of 32P and long chain polyphosphates revealed by the formation of metachromatic granules visible after only 10 min of P re-supply. The presence of plant roots close to the hyphae always increased 32P fluxes from the fungus towards the medium, whatever the previous Pi treatment of the mycelia. However, the presence of maritime pine constantly led to the apparition of short chain polyphosphates visible by NMR in the mycelia previously P-starved and containing high amounts of insoluble polyphosphates. These results suggest that maritime pine plants increase P efflux from the fungaJ cells by producing a signal that would provoke the hydrolysis of newly synthesised polyphosphates. The effect of Pi availability of soil solution on the fungal growth and P nutrition of maritime pine was followed in planta by using rhizoboxes. The results show that a high P availability decreased the fungal growth but increased the efficiency of the fungaI partner for host-plant P nutrition. In addition, the results strongly suggest that the fungal partner is responsible for most of the plant P uptake. This could be due to the repression of plant Pi transporters. Ali these results bring new perspectives for studying the mechanisms of ex change between the partners of the ectomycorrhizal symbiosis.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (112 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 271 réf.

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