Biodégradation des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques, sélection et dynamique des populations bactériennes dans la rhizosphère en fonction de la distance aux racines

par Stéphane Corgie

Thèse de doctorat en Sciences du sol

Sous la direction de Corinne Leyval.


  • Résumé

    La biodégradation des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) est principalement liée à l'activité des microorganismes qui peuvent les utiliser comme source de carbone et d'énergie. Cette capacité fait l'objet de nombreux travaux visant à utiliser et optimiser leurs propriétés dans le cadre de réhabilitation de sites contaminés. Pour les sols, l'utilisation des plantes a été proposée pour augmenter et accélérer les processus de biodégradation en s'appuyant sur les propriétés de la rhizosphère, volume de sol sous l'influence des racines, et sur les communautés microbiennes qui y sont stimulées. Néanmoins les mécanismes de biodégradation restent mal compris car les interactions entre la plante, le polluant et les microflores rhizosphériques se révèlent souvent complexes. Un dispositif à compartiments a été développé pour étudier les processus rhizosphériques, notamment la biodégradation des HAP, en fonction de la distance aux racines, et où les exsudats racinaires et/ou un HAP constituent la seule source de carbone pour les microorganismes. Parallèlement, la mise au point et l'utilisation de techniques de biologie moléculaire (extraction des acides nucléiques, PCR, RT-PCR, TGGE, hybridation avec une sonde spécifique d'un gène de dégradation) a permis de suivre l'évolution de la structure des communautés bactériennes. Des gradients de biodégradation du phénanthrène ont été mis en évidence en fonction de la distance aux racines, parallèlement à des variations spatiales et temporelles de la structure des communautés bactériennes rhizosphériques. Ces communautés bactériennes, ainsi que la biodégradation, sont aussi fonction de l'aromaticité des HAP et sont modifiées par la symbiose entre la plante et un champignon mycorhizien à arbuscules.


  • Résumé

    The biodegradation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) is mainly performed by microorganisms that can use these compounds as sole source of carbon and energy. Such capacity has been amply studied to use and optimise microbial activity for remediation of contaminated soils The use of plants has been suggested to increase and accelerate biodegradation rate by improving microbial activity. However, biodegradation mechanisms still remain poorly described as the interactions between plant, pollutant and rhizosphere microflora are often complex. A simplified compartmented device was developed to study rhizospheric processes, especially biodegradation of PAH, as a function of distance to roots, where root exudates and/or PAH were the only carbon sources for microbial growth. The development and use of biomolecular techniques (nucleic acid isolation, PCR, RT-PCR, TGGE, hybridization with a degradation gene specific probe) permitted to follow the structure of bacterial communitities. Gradients of phenanthrene biodegradation were observed as a function of distance to roots, in parallel to spatial and temporal variations in bacterial community structure. These bacterial communities, as well as PAH biodegradation rate, also depended on the aromaticity of PAH and were modified by the symbiosis between plant and an arbuscular mycorrhizal fungus.

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Informations

  • Détails : 190-[7] p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 179-190

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  • Cote : SC N2004 11

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  • Cote : 04 NAN1 0011
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