Etudes moléculaires de la diversité des communautés et populations de champignons mycorhiziens à arbuscules (Glomeromycota)

Molecular community and population studies of arbuscular mycorrhizal fungi (Glomeromycota)

• Auteur / Autrice : Marine Peyret -Guzzon
• Direction : Dirk Redecker
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance le 30/10/2014
• Etablissement(s) : Dijon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Agroécologie (Dijon)
• Jury : Président / Présidente : Sylvain Jeandroz
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marc-André Selosse, Marc Buée
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Roux, Roland Marmeisse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écologie microbienne

Polymorphismes de longueur des fragments de restriction

Mycorhizes

Champignons -- Cultures cellulaires

Mots clés libres

Gloméromycètes

Communauté

Rhizophagus irregularis

Populations

Séquençage haut-débit

Polymorphisme de longueur de fragments de restriction

Pratiques culturales

Symbiose mycorhizienne

Glomeromycota

Community

Rhizophagus irregularis

Population

High-throughput sequencing

Restriction fragment length polymorphism

Cultural practices

Arbuscular mycorrhiza

Résumé

La symbiose mycorhizienne à arbuscules, dont l’apparition est conjointe à celle des plantes terrestres il y a 460 millions d’années, est une association mutualiste à bénéfices réciproques qui s’instaure entre la plupart des plantes terrestres, y compris celles cultivées, et des microorganismes ubiquitaires du sol que sont les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA, phylum des Glomeromycota). Lors cette symbiose, le fort potentiel d’amélioration de la nutrition minérale des plantes, et donc de la production végétale, est un atout dans le contexte mondial actuel d’augmentation de la demande de la production agricole. Afin d’optimiser les services écosystémiques des CMA dans les écosystèmes et en particulier les agroécosystèmes, la maîtrise de cette symbiose en ingénierie écologique nécessite la compréhension des mécanismes complexes qui régissent la dynamique de cette symbiose dans ces écosystèmes. Pour cela, nous avons étudié la diversité des communautés et des populations de CMA dans les agroécosystèmes à différentes échelles spatiales et sous l’influence de différentes pratiques culturales par des techniques d’empreintes moléculaires: séquençage haut-débit et polymorphisme de longueur de fragments de restriction. Les résultats obtenus montrent que la structuration de la diversité des CMA est influencée par le type d’usage de sol (prairie vs. culture), les pratiques culturales (retournement du sol, fertilisation et système de culture) ainsi que par les facteurs abiotiques (e.g. pH du sol). En conclusion, ces différents facteurs sont à prendre en compte dans l’optimisation des services écosystémiques des CMA.

The arbuscular mycorrhizal symbiosis, which appeared at the same time as land plants, 460 million years ago, is a mutualistic beneficial association between most land plants, including those cultivated, and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). AMF, from the Glomeromycota phylum, are widespread soil microorganisms needing a photosynthetic host to complete their life cycle (obligate symbionts). The great potential of plant mineral nutrition improvement and crop production increased during this symbiosis, make AMF an asset in the context of an increase in the demand of world food crop production. The control of that symbiosis by ecology engineering in order to improve ecosystem services, especially in agroecosystems, needs to better understand the mechanisms regulating its dynamic. Therefore, we studied community and population diversity of AMF under influences of different agricultural practices at several spatial scales using genetic fingerprinting methods: high-throughput sequencing and restriction fragment length polymorphism. Results show that AMF diversity is structured by land use type (grassland vs. arable fields), cultural practices (soil disturbance, fertilizations, culturing systems) as well as environmental factors (e.g. soil pH). In conclusion, those different factors have to taken in account in AMF ecosystemic service managing.