Écologie des Oomycètes et champignons phytopathogènes dans les sols de forêt de Guyane Française : éclairages sur les relations entre communautés de Phytophthora et d’arbres dans les forêts tropicales

par Jean Legeay

Thèse de doctorat en Biologie et écologie des forêts et agrosystèmes

Sous la direction de Marc Buée et de Benoît Marçais.

Le président du jury était Renaud Ioos.

Le jury était composé de Cécile Robin, Christian Steinberg, Lucie Vincenot.

Les rapporteurs étaient Cécile Robin, Christian Steinberg.


  • Résumé

    Les mécanismes expliquant le maintien de la diversité végétale dans les forêts tropicales sont mal connus. Une hypothèse particulièrement étudiée est l’hypothèse Janzen-Connell qui postule que ces mécanismes sont essentiellement causés par les interactions entre les plantes et leurs ennemis naturels, en particulier les organismes pathogènes. Dans cette thèse, nous nous sommes donc intéressés aux agents pathogènes présents dans les sols d’une forêt guyanaise et à leur lien de spécificité avec les plantes. Dans le cas où l’hypothèse Janzen-Connell serait vérifiée, on peut s’attendre à ce que les plantes structurent les communautés de micro-organismes pathogènes. Nos travaux se sont focalisés sur les Oomycètes et en particulier les Phytophthora, pathogènes des arbres très importants, mais nous nous sommes aussi intéressés aux champignons pathogènes. Ainsi, nous avons développé et comparé des jeux d’amorces PCR spécifiques des Phytophthora et des Péronosporomycètes afin d’étudier ces organismes par metabarcoding. Ces amorces ont ensuite servi à étudier la diversité des communautés de Phytophthora dans des échantillons de sols de deux sites forestiers de Guyane Française prélevés au pied d’arbres appartenant à 10 familles végétales. Une faible diversité a été retrouvée, avec seulement 8 taxons en tout, et la très large dominance d’un complexe d’espèces Phytophthora heveae. La structuration par la plante-hôte de ces communautés est plutôt faible. Dans une étude complémentaire, nous avons analysé la diversité des Oomycètes et des champignons pathogènes dans les sols et les litières de six plantations monospécifiques et au sein d’une forêt naturelle de Guyane. La structuration par l’hôte s’est avérée nulle pour les Oomycètes et faible pour les champignons pathogènes. Enfin, nous n’avons pas réussi à déclencher expérimentalement des mortalités ou dépérissements par des Oomycètes sur le wacapou, une espèce d’arbre guyanaise, via des inoculations de sols de forêt. Au final, les résultats de cette thèse ne supportent pas l’hypothèse selon laquelle les Oomycètes seraient d’importants acteurs du maintien de la diversité végétale dans les forêts tropicales. Par ailleurs, ils nous interrogent sur la faible diversité de ce groupe de microorganismes dans les sols et litières dans un hotspot de diversité végétale.

  • Titre traduit

    Ecologie of Oomycetes and phytopathogenic Fungi in French Guianan forest soils : focus on the relations between Phytophthora and tree communities in tropical forests


  • Résumé

    The mecanisms implied in the maintenance of plant diversity in tropical forests are still poorly known. One particularly studied hypothesis is the Janzen-Connell hypothesis, which posits that these mecanisms are essentially caused by the interactions between plant and their natural enemies, including pathogenic organisms. In this thesis, we looked at the pathogenic organisms present in the soils of a Guyanese forest, and the specificity of their interactions withplants. In the case where the Janzen-Connell hypothesis would be verified, we could expect that pathogenic micro-organisms communities would be structured by plants. Our works focused on Oomycetes and especially the Phytophthora, which are very important pathogens of trees, but we also took an interest on pathogenic Fungi. Thus, we developed PCR primer sets specific of the Phytophthora and Peronosporomycete groups, in order to study these organismsthroughmetabarcoding. These primers were then used to investigate the community of Phytophthora in soils sampled from two French Guiana sites, near trees belonging to 10 families. A low diversity was described, with a total of only 8 taxas, and the overwhelming dominance of the species complex P. heveae. A weak host effect was detected. In a complementary study, we looked at the diversity of Oomycetes and Fungi in soils and litters of six monospecific tree plantations and a Guianese natural forest. Structuration by host appeared to be null for Oomycetes and weak for pathogenic Fungi. Finally, we did not success in trying to experimentally provoke, through forest soil inoculations, Janzen-Connell mortalities due to Oomycetes on the Wacapou, a Guianese tree species. In the end, the results of this thesis do not support the hypothesis that Oomycetes may be important agents of the maintenance of tree diversity in tropical forests. Moreover, they bring some questions about the low diversity of this group of micro-organisms in a tree diversity hotspot.


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