Dissertations / Theses: 'Mycorhize à arbuscules'

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Kadum, Hindi Abdalla. "Études ultrastructurales de l'association endomycorhizienne à vésicules et arbuscules (glomus mosseae) avec les racines du soja (glycine max (l. ) merrill) et intervention des microorganismes dans les résidus racinaires." Nancy 1, 1991. http://www.theses.fr/1991NAN10199.

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Abstract:

L'étude de la biodégradation des racines mycorhizees, à notre connaissance, n'a pas été abordée à ce jour. Ce complexe représente par son hétérogénéité structurale et chimique, un produit original par rapport aux racines seules, dont la métabolisation a déjà été décrite par Kilbertus et al. (1972). Dans le cadre de cette expérience nous avons suivi les pertes de poids, les modifications ultrastructurales et l'évolution de la microflore des racines de soja mycorhizees ou non. Les résultats et l'analyse ultrastructurale prouvent que les fractions de racines dans champignon se dégradent plus rapidement que celles envahies par le symbiote (glomus mosseae). Le potentiel enzymatique des bactéries s'exprime successivement par la lyse de la pectine, de la chitine et plus tard par celle de la cellulose. La principale différence par rapport au schéma propose pour la biodégradation de la matière organique (Reisinger et Kilbertus, 1974) se rapporte a l'accélération de l'autolyse des champignons et de la dégradation de la chitine, entrainant la destruction de la paroi fongique

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Gensous, Simon. "Les champignons mycorhiziens à arbuscules des maquis miniers de la Nouvelle Calédonie : Diversité, rôle dans l'adaptation des plantes à la contrainte ultramafique et interaction avec des rhizobactéries promotrices de la croissance." Thesis, Nouvelle Calédonie, 2014. http://www.theses.fr/2014NCAL0062/document.

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Abstract:

Les champignons mycorhiziens à arbuscules (AMF) sont des symbiotes nécessaires au développement d’environ 80% des plantes vasculaires (Brundrett 2009). Leur impact sur l’adaptation et la croissance des plantes est essentiel, en particulier dans les milieux pauvres comme les maquis miniers de Nouvelle-Calédonie. Les études réalisées jusqu’à présent en Nouvelle-Calédonie sur ce sujet ont démontré l’importance de ces symbiotes dans les maquis miniers et leur rôle dans la nutrition des plantes endémiques et plus généralement dans l’adaptation aux contraintes multiples de ces milieux (Amir et al. 1997 ; Perrier et al. 2006 ;Amir et al. 2007 ; Amir et al. 2008 ; Lagrange 2009 ; Amir et Ducousso 2010). La maîtrise de la symbiose plante/AMF dans ces écosystèmes est essentielle à la mise au point de méthodes de restauration écologique des terrains miniers dégradés, d’autant que les AMF sont des symbiotes non spécifiques et que le même champignon peut être utilisé pour mycorhizer de nombreuses espèces végétales. Toutefois nos connaissances actuelles restent insuffisantes, notamment en ce qui concerne la biodiversité de ces AMF et les mécanismes de leurs effets positifs sur la plante In New Caledonia (NC), restoration of open-cat mining sites is far from being mastered. It still needs work, to be improved, especially in plants - soil - microorganisms relationships. These works have focus on description of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) diversity and role in the adaptation of plants to ultramafic constraint, with plant growth promoting rhibzobacteria (PGPR). The diversity of AMF is analyzed on two plant genera with species on ultramafic soils, nickel hyperaccumulat ing or not, and on volcano-sedimentary soils. The analysis of this diversity shows that community composition is contrasted between the two types of soil. Some of AMF taxa seem to be specific to ultramafic soils and some even to be specific to nickel hyperaccumulator species. For the role in adaptation of plants to ultramafic constraints, greenhouse experiments on three endemic species (Alphitonia meocaledonica, Carpolepis laurifolia and Costularia comosa) have shown that naturally brings mycorrhiza improved growth, mineral nutrition, water and Ca /Mg ration. Phosphorus additions seem to change these effects with different consequences on growth according to the host plant. Finally, the use of PGPR alone or with AMF showed that the effect depends on host plant species and bacterial strain, but usually leads to improved growth and plant nutrition. These studies have shown the importance of AMF in ultramafic soils NC

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Kosuta, Sonja. "Des facteurs diffusibles, produits par les champignons mycorhiziens à arbuscules, induisent des réponses symbiotiques au niveau des racines de Medicago truncatula." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30029.

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Zerbib, Jérémie. "Relations trophiques ente la plante cultivée et les champignons mycorhiziens à arbuscules. Importance des champignons mycorhiziens à arbuscules sur la production végétale (en termes de quantité et qualité)." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2018. http://www.theses.fr/2018UBFCK078.

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Abstract:

Dans son environnement, la plante interagit sans cesse avec des microorganismes. Elle est confrontée à une variété de microorganismes bénéfiques, neutres ou pathogènes, qui sont fortement dépendants des ressources carbonées que la plante libère dans le sol, leur conférant ainsi un apport de nutriments et d’énergie nécessaire à leur développement. La mycorhize à arbuscules est une symbiose mutualiste formée par 80% des plantes terrestres datant de l’Ordovicien, i.e. environ 450 millions d’années avant notre ère. L’ensemble des travaux de recherche présenté au sein de ce manuscrit, s’inscrit dans le cadre de deux objectifs généraux : (i) acquérir une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine des relations trophiques chez la plante mycorhizée, et (ii) étudier l’impact de la mycorhization sur la production végétale tant en terme de quantité que de qualité. Nous avons étudié la réponse à la mycorhization de variétés anciennes de blé afin d’appréhender s’il existait une différence dans un environnement semi-contrôlé (serres) ou dans un environnement non contrôlées (champ), et/ou en fonction de la communauté de champignons mycorhiziens à arbuscules présente. Nos résultats ont mis en évidence que la mycorhization et la nature des champignons mycorhiziens arbusculaires endogènes peuvent influer sur le rendement au stade tallage, même chez des variétés de blé ayant une faible capacité mycorhizogène. Nous avons aussi illustré l’importance de bien choisir les critères utilisés pour mesurer ce gain éventuel. Dans un deuxième axe de recherche nous nous sommes intéressés à l’impact de la mycorhize à arbuscules sur le développement de la tomate Micro-Tom, et les échanges trophiques au cours de l’interaction. Nous avons pu mettre en évidence, grâce à une analyse multivariée, à la fois des différences de comportement parmi les plantes particulièrement aux stades fruit vert mature et fruit rouge mature selon la nature des champignons mycorhiziens à arbuscules présents, et des potentiels phénomènes d’interaction entre deux souches de champignons mycorhiziens à arbuscules; nos résultats confirmant que les arbuscules ne sont pas les seules sites d’échanges dans la mycorhize à arbuscules. Le troisième axe de ce travail a porté sur l’impact potentiel des méthodes de production de semences de variétés anciennes de tomate en condition de sécheresse, à la fois sur la communauté endogène de champignons mycorhiziens au champ, sur la tolérance de la plante au stress hydrique et sur la production végétale en terme de rendement et de qualité des fruits. Le site d’expérimentation se situait au Potager de santé (ferme de production de semences gérée par Pascal Poot). Nos résultats ne montrent aucune différence, en conditions de stress hydrique au champ, entre des variétés cultivées régulièrement sur ce site et des variétés commerciales. Alors, on peut se demander si d’autres facteurs liés au site d’exploitation, tels que les microorganismes interagissant avec les racines de la plante pourraient être à l’origine de la tolérance accrue au stress hydrique. Des travaux sont en cours au laboratoire pour étudier cette hypothèse. L’ensemble de ces travaux ouvrent la voie à de nouvelles recherches visant à élucider les mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation des échanges trophiques au cours de la mycorhize à arbuscules et à la valorisation des services écosystémiques rendus par la mycorhize à arbuscules au champ In its environment, the plant interacts constantly with microorganisms. It is confronted with a variety of beneficial, neutral or pathogenic microorganisms, which are highly dependent on the carbon resources that the plant releases into the soil, giving them a supply of nutrients and energy necessary for their development. The arbuscular mycorrhiza is a mutualistic symbiosis formed by 80% of terrestrial plants from the Ordovician period, i.e. about 450 million years ago. The research presented in this manuscript was focused on two main goals: (i) to gain a better understanding of the mechanisms underlying trophic relationships in the mycorrhizal plant, and (ii) to study the impact of mycorhization on plant production, both in terms of quantity and quality. We investigated the mycorrhizal response of wheat landraces in order to understand if there were differences in a semi-controlled environment (greenhouses) or in an uncontrolled environment (field), and / or depending on the community of mycorrhizal fungi. Our results showed that mycorrhization and the nature of endogenous arbuscular mycorrhizal fungi can affect yield, even in wheat varieties with low mycorrhizal ability. We also highlighted the importance of choosing the criteria used to measure this potential gain. In a second line of research, we were interested in the impact of arbuscular mycorrhiza on the development of Micro-Tom tomato, and the trophic exchanges during the interaction. Multivariate analysis revealed behavioral differences between plants at mature green fruit and red ripening stages depending on arbuscular mycorrhizal fungal strain, as well as potential interaction event between two arbuscular mycorrhiza fungus trains. Our results confirm that the arbuscules are not the only sites of exchange in arbuscular mycorrhiza. The third axis of this work focused on the potential impact of seed production methods of ancient tomato varieties in drought condition, both on the endogenous community of arbuscular mycorrhizal fungi in the field, on the tolerance of the plant to water stress and on crop production in terms of fruit yield and quality. The experimental site was located in the Potager de santé (seed farm managed by Pascal Poot). Our results show no difference, under conditions of water stress in the field, between varieties regularly cultivated on this site and commercial varieties. Then, one may wonder if other factors related to the exploitation site, such as the beneficial microorganisms interacting with the roots of the plants could be at the origin of the increased tolerance to water stress. Work is underway in the laboratory to study this hypothesis. All of this work paves the way for new research aimed at elucidating the molecular mechanisms involved in the regulation of trophic exchanges during arbuscular mycorrhizae and the valuation of the ecosystem services rendered by arbuscular mycorrhizae in the field

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Boudarga, Khadija. "Étude des mycorhizes de l'eucalyptus camaldulensis : Application pratique à la mycorhization de vitroplants." Nancy 1, 1989. http://www.theses.fr/1989NAN10042.

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Abstract:

(. . . ) Dans un premier temps, nous avons vérifié l'organisation fine des endomycorhizes VA qui a montré des caractères communs à toutes les mycorhizes de ce type. Puis nous avons effectué la synthèse in vitro de ces mycorhizes en utilisant comme plante-hôte des semis ou des vitroplants (. . . ) Par des contrôles cytologiques et par un suivi dans le temps, nous avons vérifié que les systèmes mycrohiziens sont conformes et se maintiennent dans les plantes infectées (. . . ) Nous nous sommes attachés à mettre au point une méthode simple et fiable de production d'inoculum endomycorhizien VA (. . . ) Nous avons reconstitué, en conditions contrôlées, des systèmes mycorhiziens doubles (endo- ectomycorhizes) et nous en avons étudié l'évolution (. . . )

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Jeanmaire, Christine. "Etude cytophysiologique des mycorhizes à vesicules et arbuscules : approche ultrastructurale et fonctionnelle." Nancy 1, 1991. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1991_0070_JEANMAIRE.pdf.

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Abstract:

Ce travail concerne l'étude ultra structurale et fonctionnelle des associations symbiotiques endomycorhiziennes à vésicules et arbuscules. Il comprend deux volets principaux: 1) d'une part, l'étude de la mycorhization, en conditions contrôlées, d'essences ligneuses par des endogonacées. Nous nous sommes intéressée à l'ultrastructure des mycorhizes va de deux rosacées ligneuses, le merisier et le pommier, et d'une bignoniacée, le catalpa. Pour ces essences, nous avons réalisé une étude ultrastructurale et cytochimique des associations. Des rejets de merisiers prélevés dans la nature ont également été étudiés. Une étude de l'état mycorhizien de ces plants ainsi qu'un suivi des mycorhizes au cours des saisons a été réalisé. Quelle que soit l'époque de prélèvement, nous avons toujours retrouvé la présence de mycorhizes à vésicules et arbuscules sur les merisiers prélevés. Mais l'organisation de ces mycorhizes va est inhabituelle puisqu'il y aurait à la fois un système endomycorhizien et un pseudo réseau de hartig; 2) d'autre part, la localisation au niveau ultra structural d'activités enzymatiques qui semblent jouer un rôle important dans les échanges entre les partenaires de la symbiose. Nous nous sommes intéressé aux activités nucléosides diphosphatasiques et glucose-6-phosphatasiques alcalines qui interviennent dans le transfert du phosphate de la vacuole du cytoplasme fongique. Ces études ultra structurales et cytoenzymologiques nous permettent de proposer en conclusion de ce travail un schéma fonctionnel des mycorhizes à vésicules et arbuscules.

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Pivato, Barbara. "Ecology of arbuscular mycorrhizas : interactions plant - fungal genotypes and mycorrhizas - bacteria." Dijon, 2008. http://www.theses.fr/2008DIJOS006.

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Abstract:

La première étape de la thèse a consisté à comparer la diversité et la structure génétique des populations de champignons mycorhiziens à arbuscules (MA) associées à quatre espèces de médiques annuelles. Les résultats obtenus montrent que l’abondance des champignons MA différait, indiquant que la structure génétique de la communauté fongique a été influencée par l’espèce végétale. La deuxième étape de ce travail visait à tester l’hypothèse selon laquelle la longue histoire évolutive entre champignons MA et plantes ne se serait pas faite de façon indépendante des bactéries. La structure génétique des populations bactériennes associées aux racines mycorhizées et non de M. Truncatula a été comparée. Les communautés bactériennes différaient de façon significative, ces différences étant expliquées par des marqueurs moléculaires associés aux familles des Oxalobacteraceae et Comamonadaceae. Six isolats représentatifs des populations associées aux racines mycorhizées et deux souches de référence (Collimonas fungivorans Ter331 et Pseudomonas fluorescens C7R12) ont été testées afin de déterminer leur effet sur la mycorhization. Une souche appartenant aux Oxalobacteraceae (Collimonas sp. J5B4) et P. Fluorescens C7R12 ont amélioré la croissance du champignon AM et sa colonisation racinaire, confirmant partiellement l’hypothèse que les bactéries associées aux racines mycorhizées auraient un effet favorable sur la mycorhization. Enfin, la caractérisation de l’effet promoteur de P. Fluorescens C7R12 sur la mycorhization a montré que cet effet était spécifique du champignon MA et que la colonisation des cellules bactériennes différait sur les racines mycorhizées et non-mycorhizées In the first part of the thesis, possible effect of the plant genotype on the genetic diversity and structure of the arbuscular mycorrhizal (AM) fungal community was assessed. Results indicated a similar diversity of AM fungi in the four Medicago species used. However, the abundance of AM fungi differed significantly upon the plant species, indicating preferential associations between AM fungal and plant genotypes. The second part of the thesis was based on the hypothesis that the long joint evolution of AM fungi and plants did not occur independently of the associated bacteria. To test this hypothesis, the genetic structure of bacterial communities associated with mycorrhizal and non mycorrhizal roots of M. Truncatula was compared. The bacterial communities differed significantly between mycorrhizal and non mycorrhizal roots, these differences being explained by sequences belonging to Oxalobacteraceae and Comamonadaceae families. Six bacterial isolates representative of the populations belonging to Oxalobacteraceae and Comamonadaceae were tested together with two reference strains (Collimonas fungivorans Ter331 and Pseudomonas fluorescens C7R12) for their effect on mycorrhization. One strain belonging to Oxalobacteraceae (Collimonas sp. J5B4) and P. Fluorescens C7R12 promoted both AM fungal growth and mycorrhization, partially confirming our hypothesis that bacteria preferentially associated with mycorrhizal roots would be beneficial to the symbiosis. Finally, the characterization of the promoting effect of P. Fluorescens C7R12 showed that it was fungal specific and that the pattern of colonization of bacterial cells on mycorrhizal and non mycorrhizal roots differed

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Derelle, Damien. "Effets des associations de plantes sur la symbiose mycorhizienne et réponse spécifique des plantes à la mycorhization." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066015.

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Le, Marquer Morgane. "Etude de peptides sécrétés par le champignon mycorhizien à arbuscules Rhizophagus irregularis." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30267.

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Abstract:

La symbiose mycorhizienne à arbuscules (MA) est une association bénéfique établie entre les membres d'un ancien sous-phylum de champignons, les Gloméromycètes, et les racines de la majorité des plantes terrestres. Les champignons MA procurent de l'eau et des minéraux (azote et phosphore principalement) à leur plante hôte et obtiennent de cette dernière des molécules carbonées sous forme d'hexoses et de lipides. Des études récentes ont montré que certaines protéines sécrétées par les champignons MA peuvent être des régulateurs importants de l'association (Kloppholz et al., 2011 ; Tsuzuki et al., 2016). Notre objectif était d'identifier de nouvelles protéines fongiques contribuant à la mise en place de la symbiose. Des protéines prédites pour être préférentiellement sécrétées par le champignon MA Rhizophagus irregularis dans les racines ont été identifiées au début de ma thèse (Kamel et al., 2017). Certaines d'entre-elles présentaient une structure ressemblant aux précurseurs de phéromones sexuelles d'Ascomycètes. Ces protéines sont connues pour être maturées dans les voies de sécrétion en petits peptides qui sont ensuite sécrétés. Leur reconnaissance par un récepteur couplé à la protéine G (GPCR) aboutit à la fusion cellulaire de deux types sexuels opposés. Dans le cas de R. irregularis, seule la reproduction clonale a été décrite, mais des données génomiques récentes remettent en question son statut d'organisme asexué (Ropars et al., 2016). Une grande partie de ma thèse a été dédiée à la caractérisation fonctionnelle de ce type de peptides chez R. irregularis. Nous avons montré que deux peptides étaient effectivement produits et sécrétés par R. irregularis. L'utilisation de peptides synthétiques nous a permis de mettre en évidence que l'un d'eux stimulait la colonisation de M. truncatula mais était également perçu par le champignon lui-même, induisant la transcription de son propre gène précurseur et d'un GPCR. Ce peptide stimulateur de la symbiose est composé de seulement trois acides aminés et il peut être produit à partir de trois précurseurs protéiques. Par des approches de génétique inverse (HIGS et VIGS), nous avons confirmé l'importance de ces précurseurs dans l'établissement de la symbiose.[...] Arbuscular Mycorrhizal (AM) symbiosis is a beneficial association established between members of an ancient subphylum of fungi, the Glomeromycotina, and the roots of the majority of terrestrial plants. AM fungi provide water and minerals (mainly nitrogen and phosphorus) to their host plant in exchange for organic carbon in the form of hexoses and lipids. Recent studies have shown that certain proteins secreted by AM fungi are important symbiosis regulators (Kloppholz et al., 2011, Tsuzuki et al., 2016). Our aim was to identify new fungal proteins involved in the establishment of symbiosis. Proteins predicted to be preferentially secreted by the AM fungus Rhizophagus irregularis in the roots were identified at the beginning of my thesis (Kamel et al., 2017). We noticed that some of them had a structure resembling the sex pheromone precursors of Ascomycota. These proteins are known to be processed in the secretory pathway into small peptides which are then secreted. Their recognition by a G protein-coupled receptor (GPCR) leads to cell fusion of two opposite sex types. In the case of R. irregularis, only clonal reproduction has been described. However, recent genomic data question its status as an asexual organism (Ropars et al., 2016). A large part of my thesis was dedicated to the functional characterization of this type of processed peptides in R. irregularis. We show that two of them are actually produced and secreted by R. irregularis. Treatments with synthetic forms of these peptides revealed that one of them stimulated the colonization of M. truncatula but was also perceived by the fungus itself, inducing the transcription of its own precursor gene and of a GPCR gene. This symbiosis-stimulating peptide is composed of only three amino acids and can be produced from three different protein precursors. Using reverse genetics (HIGS and VIGS), we confirmed the importance of these precursors in the symbiosis establishment. [...]

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Sanon, Arsène Alain. "Le concept de niche écologique associé à la co-existence des espèces végétales : mise en évidence du rôle de la symbiose mycorhizienne et de sa microflore associée dans la structuration de la strate herbacée en milieu tropical." Thesis, Nancy 1, 2009. http://www.theses.fr/2009NAN10004/document.

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Abstract:

Des écosystèmes sahéliens ont été étudiés afin de préciser le rôle de la symbiose mycorhizienne et de la flore mycorhizosphérique dans la structuration des communautés végétales. Les expérimentations ont porté sur trois états d’évolution des systèmes sol–microorganismes–plantes : (i) l’implication des champignons mycorhiziens à arbuscules (champignons MA) dans les mécanismes de co-existence végétale dans un écosystème herbacé faiblement anthropisé ; (ii) l’étude de l’influence des champignons MA dans l’atténuation des effets allélopathiques des essences exotiques à croissance rapide [Gmelina arborea, Eucalyptus camaldulensis] sur les organismes natifs (communautés microbiennes et herbacées) et enfin, (iii) l’étude de l’invasion du sol par une herbacée exotique (Amaranthus viridis) sur la structure et le fonctionnement de certaines communautés microbiennes du sol (champignons MA, bactéries totales, rhizobia), la disponibilité dans le sol de C, N, P et la régénération de cinq espèces d’Acacia sahélien. Les résultats indiquent que (i) la présence et l’abondance des champignons MA dans le sol, ainsi que la richesse en phosphore, peuvent fortement influencer la répartition des espèces végétales ; (ii) les champignons MA constituent des agents biologiques qui favorisent la croissance des plantes et permettent de restaurer les sols dégradés et de promouvoir la biodiversité végétale et enfin, (iii) l’invasion de Amaranthus viridis, une espèce végétale peu mycotrophe, modifie profondément certaines caractéristiques biochimiques du sol et réduit significativement les potentiels infectieux mycorhizien et rhizobien dans le sol, compromettant ainsi la survie des plants d’Acacia. Cependant, l’inoculation des plants avec des propagules de champignon MA permet d’atténuer significativement l’effet dépressif de la plante invasive sur le développement des Acacias Sahelian ecosystems have been studied to define the role of mycorrhizal symbiosis and mycorrhizospheric flora in plant communities’ structuration. The study concerns three main levels of soil – microorganisms – plant systems evolution: (i) the implication of Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF) like Agent-mediated coexistence processes in an herbaceous weakly disturbed ecosystem; (ii) the study of the impact of AMF like Agent-mediated allelopathic effect of exotic fast growing trees [Gmelina arborea Roxb, Eucalyptus camaldulensis] on endogenous organisms (herbaceous and soil microbial communities) and lastly, (iii) the study of soil invasion by an exotic herbaceous plant [Amaranthus viridis] on soil microbial community (AMF, total bacteria, rhizobia) structure and function, on C, N, P availability in soil and, on the regeneration of five sahelian Acacia species. The results indicate that (i) the presence and abundance of AMF in soils, associated with P availability, could strongly mediate plant species coexistence processes and thus, determine plant species partitioning in terrestrial ecosystems; (ii) AMF’s are biological agents which optimize plant growth, restore degraded lands and promote plant biodiversity and finally, (iii) Amaranthus viridis, a very weakly mycotrophic plant species, alters soil chemistry and promotes a reduction in soil mycorrhizal and rhizobial communities after its invasion, thus compromising the survival of Acacia seedlings. Furthermore an increase in soil mycorrhizal propagules could make it possible to mitigate significantly the depressive effect of the invasive plant on the re-establishment of these Acacia species

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Daher, Zeina. "Implication des plastes de racines dans la symbiose mycorhizienne à arbuscules : caractérisation cellulaire et moléculaire." Dijon, 2009. http://www.theses.fr/2009DIJOS021.

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Abstract:

Malgré l'importance reconnue des plastes non photosynthétiques dans un large éventail de processus métaboliques, l’implication des plastes de racines dans la symbiose mycorhizienne à arbuscules (SMA) reste encore à explorer. Dans les racines de M. Truncatula, nous avons identifié par microscopie électronique, quatre types principaux de plastes dans les cellules corticales avec une prédominance des amyloplastes. Lorsque les cellules corticales sont envahies par le champignon MA, elles présentent une prolifération des plastes « sans membrane interne » et à « membrane interne tubulaire ». Le métabolisme plastidial est impliqué dans la synthèse de mycoradicine, dont l’accumulation a été mesurée dans les racines mycorhizées et s’est avérée concomitante avec l’augmentation du taux d’arbuscules. L’étude du protéome de ces plastes s’est avérée indispensable et nous a permis grâce à la technique de la GeLC-MS/MS d’établir le premier répertoire d’un plastidome de racines. La comparaison qualitative des plastidomes de racines mycorhizées ou non a mis en évidence 29 protéines potentiellement plastidiales détectées induites ou sur-accumulées en réponse à la SMA. Ces protéines participent pour leur grande majorité aux métabolismes des a. G. Et a. A. La stimulation du métabolisme des lipides dans les racines mycorhizées conforte les résultats des observations ultrastructurales : l’existence d’un basculement du métabolisme des hydrates de carbone vers un métabolisme lipidique plus prononcé. Les plastes sont des organites clefs dans le maintien d’une SMA fonctionnelle Despite the recognized importance of non-photosynthetic plastids in a wide array of plant processes, root plastids involvement in arbuscular mycorrhizal symbiosis (AMS) remains to be explored. Using electronic microscopy, we have clearly identified in cortical cells of M. Truncatula roots four main types of plastids with a predominance of amyloplasts. Whereas AM-colonized cortical cells had a proliferation of plastids without internal membrane and plastids with internal tubular membrane at the expense of amyloplasts. The metabolism of these plastids is involved in the synthesis of mycorradicin that we measure accumulation by HPLC in mycorrhizal roots. The latter accumulation is concomitant with the increase of arbuscules. The study of the root plastid proteome then proved fundamental allowing us using GeLC-MS/MS, to establish the first repertory of a root plastidome. These new candidates might play a role in the sentinel function that plastids may use in plants versus biotic and abiotic stress. The qualitative comparison of non-/mycorrhizal root plastidomes highlighted 29 plastid proteins identified as induced or up-regulated in response to the AMS. These proteins are involved for their great majority in fatty acid and amino acid metabolism. The stimulation of lipid metabolism in mycorrhizal roots confirms the results of our ultrastructural observations for existence of a shift of the metabolism of carbohydrates to a more pronounced lipid metabolism. Plastids are key organelles for maintaining functional AMS

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Zézé, Adolphe. "Isolement de séquences répétées du génome d'un champignon endomycorhizogène à arbuscules scutellospora castanea : application à la détection in planta." Dijon, 1995. http://www.theses.fr/1995DIJOS027.

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Abstract:

Les champignons endomycorhizogènes à arbuscules (glomales) sont des symbiotes obligatoires qui jouent un rôle très important pour le développement et la bioprotection de la plante. Les connaissances génétiques et moléculaires de ces champignons sont encore parcellaires, du fait de l'impossibilité de les cultiver sans la plante-hote. La mise au point d'une technique d'extraction d’ADN de spores de champignons endomycorhizogènes a arbuscules a permis de réaliser un clonage partiel de l’ADN de l'espèce scutellospora castanea. Le criblage de cette banque génomique a permis de mettre en evidence des séquences répétées par hybridation moléculaire. L'hybridation en dot ou en southern de l’ADN de spores des espèces s. Castanea, gigaspora rosea, glomus caledonium et acaulospora laevis avec un échantillon de séquences répétées a permis de mettre en évidence une séquence (sc1), spécifique de s. Castanea et une autre (myclire), présente chez les quatre espèces utilisées. Une caractérisation approfondie a été entreprise montrant que la séquence sc1 est organisée en tandem dans le génome de s. Castanea, et possède des séquences répétées directes ; aucun cadre de lecture ouvert n'a ete trouve. Par ailleurs cette séquence possède plusieurs codons stop et ne code pour aucune proteine. La séquence sc1 pourrait donc être une séquence de structure heterochromatique. La séquence myclire, dispersée dans le génome de s. Castanea, possède des séquences répétées directes et répétées inversées. Par ailleurs des séquences à autonomie de réplication (ars) et des éléments centromeriques (cde) ont été mis en évidence dans cette séquence ; ce qui ferait de cette séquence un élément centromérique a autonomie de réplication. En vue de mettre au point des outils de détection spécifique par la technique pcr, des amorces ont été choisies de la séquence sc1 pour amplifier électivement l’ADN de spores de s. Castanea et l’ADN de racines de poireau infectées par cette espèce. Le choix d'un couple d'amorces de la séquence non spécifique myclire a permis de suivre la variation inter générique de cette séquence après amplification de l’ADN de spores et analyse comparée des produits d'amplification. Cette analyse a permis de montrer que cette séquence est conservée sous forme allélique chez les espèces g. Rosea, g. Caledonium, s. Castanea et s. Pellucida alors qu'elle a subi une modification très importante chez l'espèce a. Laevis

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Essiane, Ondo Olivier. "Caractérisation d'une collection de variétés anciennes de blé pour leur réponse à la mycorhization et impact sur la qualité du grain." Thesis, Dijon, 2014. http://www.theses.fr/2014DIJOS071/document.

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Abstract:

Le blé (genre Tritucum aestivum, famille des Poaceae) est une céréale d’intérêtagronomique très important. Certaines variétés très anciennes sont mise de côté pour desvariétés plus récentes souvent sélectionnées pour répondre à une culture intensiveconsommatrice de produits phytosanitaires. L’agriculture biologique, système de productionsupposant une réduction des intrants chimiques de synthèse afin de préserver l’écosystème,peut se définir comme une pratique où l’emploi d’engrais synthétiques, de pesticideschimiques et d’organismes génétiquement modifiés est prohibé.Cette pratique gagne de plus en plus en popularité et la superficie des terres cultivéesde cette manière a crû de 60 % entre 2000 et 2004, sur la planète. Les contraintes associées àla production de céréales biologiques comprennent la baisse de rendement attribuable auxcarences d’éléments nutritifs dans le sol et la concurrence des mauvaises herbes. Au cours des90 dernières années, les efforts internationaux d’amélioration du blé se sont concentrés sur lahausse du rendement et les paramètres de qualité.La mise en place d’une base de données des blé basées sur des critèresmorphologiques, taxonomiques et écologiques et l'introduction des mycorhizes à arbuscules(MA), connues pour aider à la sélection et induire une augmentation de rendement et dequalité de la production, dans l'optique de produire plus dans une agriculture respectueuse del’environnement pourrait constituer une partie intégrante d'une stratégie appropriée.Cependant, les effets mycorhiziens sur les rendement et la qualité de la production ne sont pastoujours prévisibles et les mécanismes qui régulent ces paramètres qualitatifs des mycorhizessont largement inconnus.Le criblage au champ de 53 variétés de blés anciens a montré des différences dans leuraptitude à développer des mycorhizes avec des champignons indigènes. Des plantesanalysées, seul cinq variétés étaient toutes mycorhizées au Tallage, alors que toutes l’étaientau stade Epiaison. Au stade Maturation des épis, dix-neuf variétés montraient une diminutionde la mycorhization.L’inoculation avec un inoculum de laboratoire lors de l’expérimentation en serre dansdes pots contenant d’une part leur terre habituelle de culture et de l’autre la terre d’Epoisses4montre, qu’ avec cet inoculum, toutes les variétés de blé se mycorhizent. Pour les variétéstestées, les variétés récentes utilisées en agriculture biologique mycorhizent mieux que lesanciennes, mais l’effet mycorhizien sur le rendement est observé uniquement chez desvariétés anciennes de blé. Démontrant ainsi un effet variétal sur le développement etl’expression de la symbiose. Les bénéfices de la symbiose sont plus accentués au niveau desphénomènes qualitatifs à savoir la viabilité des grains.L’apport d’un inoculum commercial lors d’expérimentation en serre dans des potcontenant le même sol, a modifié ces proportions. Cet inoculum a également permisl’amélioration du développement des blés et la qualité des graines de certaines variétésdémontrant à la fois l’importance du génome de la plante dans l’expression bénéfique de lasymbiose et de l’impossibilité des champignons mycorhizogènes indigènes à assurer ledéveloppement optimal de la symbiose. Au champ, l’effet variétal a été confirmé suite àl’apport d’un inoculum commercial ou, à l’exception d’une variété, l’inoculation a permis uneamélioration du rendement, particulièrement sensible chez la variété qui a été la plusproductive, soulignant l’intérêt qu’il y aurait à développer un projet de croisement pouraugmenter la réponse des blés aux mycorhizes Wheat (kind Tritucum aestivum, Poaceae family) is a very important cereal ofagronomic interest. Some very ancient varieties are set aside for recent varieties often selected to meet a consumer intensive cultivation of pesticides. Organic farming production system assuming a reduction of synthetic chemical inputs in order to preserve the ecosystem can be defined as a practice where the use of synthetic fertilizers, chemical pesticides and genetically modified organisms is prohibited. This practice is gaining more and more popularity and the amount of land cultivated in this way has increased by 60% between 2000 and 2004. Constraints associated with the production of organic grains include lower yields due to nutrient deficiencies in the soil and weed competition. During the past 90 years, the international efforts in wheat breeding have focused on increasing yield and quality parameters The establishment of a wheat database based on morphological, taxonomic and ecological criteria and the introduction of arbuscular mycorrhizal (AM), known to help in the selection and induce an increase in yield and quality of production with a perspective to increase production in an agriculture that respects the environment, could be an integral part of an appropriate strategy. However, mycorrhizal effects on yield and quality of production are not always predictable and the mechanisms that regulate these qualitative parameters are largely unknown. Field screening of 53 ancient wheat varieties showed differences in their ability to interact with endogenous mycorrhizal fungi. Among the analysed plants, only five varieties were mycorrhized for all samples at tillering. All samples were mycorrhized at the heading stage for all varieties. Nineteen showed a decrease in the number of mycorrhized samples at the ears maturity. Inoculation with a laboratory inoculum during a greenhouse experiments in pots, containing either the wheat field soil or Ò EpoissesÓ soil, showed that all wheat varieties form mycorrhizal symbiosis. Between varieties tested, recent wheat varieties used in organic farming were better in forming symbiosis than the old, but the mycorrhizal effect on plant yield is seen only for old varieties. Demonstrating a variety effect on the development and 6 expression of symbiosis. The benefits of mycorrhizal symbiosis are more pronounced for the qualitative phenomena as the seed viability. The addition of a commercial inoculum in a similar greenhouse experiment modified these observations. This inoculum helped to improve wheat development but also the seed quality of some varieties, demonstrating both the importance of the plant genome in the beneficial expression of the symbiosis and the impossibility of indigenous mycorrhizal fungi to ensure optimal development of symbiosis. The previously observed field varietal effect was confirmed even after adding an exogenous inoculum as, excepted for one variety, inoculation has improved yield. This was especially noticeable in the variety that was most productive, stressing the importance to develop crossing strategies to increase the wheat response to mycorrhiza

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Vandenkoornhuyse, Philippe. "Approche de la diversité inter- et intraspécifique des champignons mycorhiziens à arbuscules." Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10316.

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Abstract:

Les champignons mycorhiziens à arbuscules (MA), constituent un groupe important parmi les micro-organismes de la rhizosphère en raison de leur ubiquité au niveau des écosystèmes terrestres et des associations mutualistes qu'ils forment avec plus de 80 % des plantes. La mycorhization des plantes permet à celles-ci une meilleure nutrition minérale ainsi qu'une meilleure résistance aux stress environnementaux. Néanmoins, à ce jour la diversité de ces champignons dans les sols tant au niveau inter- qu'intra-spécifique et la relation entre diversité et fonction sont mal connus. Les objectifs de la thèse étaient (1) de mettre au point des outils moléculaires pour étudier cette diversité et (2) de caractériser les populations de champignons MA dans 3 sols ayant reçu différents niveaux de boues de station d'épuration à l'aide de ces outils. Dans un premier temps, la richesse en espèces et l'abondance en spores ont été mesurées. Les 6 mêmes espèces ont été rencontrées dans les 3 sols. L'abondance en spores était plus faible dans la parcelle ayant reçu le niveau de boues d'épuration le plus élevé ce qui peut être relié aux modifications des paramètres du sol (métaux lourds, pH. . . ) entrainées par ces apports. La mise au point, la validation de plusieurs techniques moléculaires (empreintes génétiques par amplification d'ADN microsatellite, analyse de la sous unité 18S de l'ADN ribosomique) et leur application à des isolats de Glomus mosseae de collections, ont permis d'aborder l'analyse des populations des 2 espèces les plus représentées dans les sols étudiés (G. Geosporum et G. Claroideum). Une forte variabilité intra-spécifique caractérise ces 2 espèces et les populations de chaque espèce rencontrées dans les 3 sols sont génétiquement différentes. Une forte structuration des populations a été mise en évidence bien que les échantillonnages de sol ne soient distants que de quelques mètres. Les mécanismes impliqués dans cette forte diversité restent à cerner mais l'analyse des données suggère une reproduction clonale et aussi des phénomènes de recombinaison. Enfm, la plante hôte, comme le sol influence la diversité intraspécifique de G. Claroideum Arbuscular mycorrhizal fungi are an important group of microorganisms in the rhizosphere because of their ubiquity in terrestrial ecosystems and the symbiotic association that they form with more than 80 % of plant species. Mycorrhizas improve plant mineral nutrition as weIl as resistance to environmental stress. However, little is known on the diversity of these fungi in soil, either at an inter or intraspecific level, and on the relationship between diversity and function. The objectives of the thesis were (1) to set up molecular tools to study the diversity of AM fungi and (2) to caracterise the populations of AM fungi in 3 soils amended with different levels of sewage sludge using these tools. First, species richness and spore abondance were estimated. The same 6 species were found in the three soils. Spore abundance was lower in the plot which received the highest sludge amendment, which could be related to the modification of soil parameters due to the amendments (heavy metals, pH,. . . ). Two molecular techniques (PCR fingerprinting using a microsatellite primer, analysis of the small sub-unit ribosomal DNA using PCR) were developped, validated and applied with isolates of Glomus mosseae from collection cultures. These techniques were used to study the populations of the 2 most abundant species found in the studied soils (Glomus geosporum-like and Glomus claroideum ). A high intraspecific variability was observed for both species and for both of them the populations of the three soils were genetically different. A high structuration of the populations was observed, although the samples were only distant of a few meters. The mechanisms involved in the high diversity remains to be explained, but data analysis suggests a clonal reproduction and also recombination events. Finally, the host-plant as weIl as the soil influence the intraspecific diversity of G. Claroideum

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Sanon, Arsène Alain Berthelin Jacques. "Le concept de niche écologique associé à la co-existence des espèces végétales mise en évidence du rôle de la symbiose mycorhizienne et de sa microflore associée dans la structuration de la strate herbacée en milieu tropical /." S. l. : S. l. : Nancy 1 ; Université Cheikh Anta Diop de Dakar (Sénégal), 2009. http://www.scd.uhp-nancy.fr/docnum/SCD_T_2009_0004_SANON.pdf.

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Buée, Marc. "Mise en évidence d'un facteur racinaire impliqué dans la croissance des champignons mycorhiciens à arbuscules." Toulouse 3, 2000. http://www.theses.fr/2000TOU30194.

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Pons, Simon. "Les hormones dans la symbiose mycorhizienne : étude de la production et des effets d'hormones végétales par les champignons endomycorhiziens." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30293.

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Abstract:

La symbiose mycorhizienne à arbuscules est une association mutualiste qui s'établit entre les racines de la majorité des plantes terrestres et les champignons souterrains du sous-phylum des Gloméromycetes. Cette interaction est bénéfique pour les deux partenaires : le champignon fournit à la plante des minéraux (principalement phosphore et azote) et il obtient en retour des molécules carbonées (sous forme de lipides et d'oses), indispensables à sa survie. Cette interaction est initiée par un dialogue moléculaire, impliquant d'une part des molécules chitiniques d'origine fongique et d'autre part des hormones secrétées par la plante, les strigolactones. Une fois la symbiose établie, elle est contrôlée par des hormones végétales, qui favorisent ou inhibent son maintien. De manière intéressante, malgré que de nombreuses espèces bactériennes et fongiques du sol aient été décrites comme capables de produire des hormones végétales, pour moduler leurs interactions avec les plantes, peu d'études décrivent la capacité des champignons mycorhiziens à arbuscules à biosynthétiser de telles molécules. Pourtant, des gènes codants pour des récepteurs putatifs à deux phytohormones - Cytokinines et Ethylène - ont été identifiés chez certains champignons endomycorhiziens. Le premier objectif de ce travail a été d'identifier des hormones végétales chez le champignon endomycorhizien modèle Rhizophagus irregularis. Ce champignon étant biotrophe obligatoire, incapable de se développer en absence de partenaire végétal, nous avons utilisé des spores en germination axénique afin d'éviter toute contamination issue de la plante. A l'aide de méthodes d'analyses biochimiques, sensibles et précises, nous avons mis en évidence la présence de quatre hormones végétales dans les extraits fongiques : une auxine (acide indole-3-acétique), une cytokinine (isopentenyl-adénosine), un acide gibbérellique (GA_4) et l'éthylène. Nos expériences suggèrent, de plus, que comme chez la plupart des champignons, R. irregularis utilise une voie KMBA-dépendante pour biosynthétiser l'ethylène. Le deuxième objectif a été de déterminer l'origine de biosynthèse de ces hormones. Elles peuvent soit être métabolisées par le champignon, soit être importées durant les échanges symbiotiques avec la plante. Pour démontrer une éventuelle biosynthèse fongique, nous avons initié des expériences d'incorporation et de suivi de marquages isotopiques, en faisant germer des spores en présence de sources de carbones marqués. Un troisième objectif a visé à initier des travaux sur les effets des cytokinines et de l'éthylène sur R. irregularis, puisqu'il possède des récepteurs putatifs à ces deux phytohormones. La preuve biochimique de la présence d'hormones chez R. irregularis constitue une découverte importante pour la communauté. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives quant à leurs rôles et leurs régulations lors de la symbiose. Celles-ci pourraient avoir un impact direct sur la physiologie des champignons endomycorhiziens, contribuer au dialogue moléculaire plante-champignon ou inter-plantes, via le réseau mycélien, mais également influencer les communautés microbiennes du sol. Ces résultats encourageront à davantage étudier les plantes dans leur microbiome naturel et permettront de mieux comprendre comment un langage hormonal commun, qui s'est développé au cours de l'évolution, a contribué à l'interaction entre les plantes et les champignons mycorhiziens depuis qu'elles ont colonisé le milieu terrestre Arbuscular mycorrhizal symbiosis is a mutualistic association established between the roots of most of land plants and soil fungi of the Glomeromycete subphylum. This interaction is beneficial for both partners: the fungus provides the plant with minerals (mainly phosphorus and nitrogen) and in return obtains carbon molecules (in the form of lipids and oses), which are essential for its survival. This interaction is initiated by a molecular dialogue, involving chitinic molecules from fungal origin and phytohormones secreted by the plant, the strigolactones. Once the symbiosis is established, it is controlled by plant hormones, which promote or inhibit its maintenance. Interestingly, although many soil bacterial and fungal species have been able to produce plant hormones to modulate their interactions with plants, few studies describe the ability of arbuscular mycorrhizal fungi to biosynthesize such molecules. Furthermore, genes encoding two putative phytohormone receptors - Cytokinins and Ethylene - have however been identified in certain endomycorrhizal fungi. The first objective of this work was to identify plant hormones in the model endomycorrhizal fungus Rhizophagus irregularis. As this fungus is an obligate biotroph, unable to develop in the absence of a plant partner, we used Rhizophagus irregularis germinating spores in axenic conditions in order to avoid any contamination from the plant. Using sensitive and precise biochemical analysis methods, we have demonstrated the presence of four phytohormones in fungal extracts: an auxin (indole-3-acetic acid), a cytokinin (isopentenyl-adenosine), a gibberellic acid (GA4) and ethylene. Our experiments further suggest that, like in most fungi, R. irregularis uses a KMBA-dependent pathway to biosynthesize ethylene. The second objective was to determine the origin of biosynthesis of these hormones. They can either be metabolized by the fungus, or can be imported during symbiotic exchanges with the plant. To demonstrate a possible fungal biosynthesis, we initiated isotopic labelling experiments, by germinating spores in the presence of labelled carbon sources. A third objective was to initiate work on the effects of cytokinins and ethylene on R. irregularis, since it has putative receptors for these two phytohormones. Biochemical evidence for the presence of hormones in R. irregularis is an important discovery for the community. This discovery opens up new perspectives to understand their roles and regulations during the symbiosis. These could have a direct impact on the physiology of endomycorrhizal fungi, contribute to the plant-fungus or inter-plant molecular dialogue, via the mycelial network, but also influence the microbial communities in the soil. These results will further encourage the study of plants in their natural microbiome and will provide a better understanding of how this common hormonal language, has contributed to this symbiosis through the evolution, that started when plants colonized the land and interacted with soil fungi

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Jacquot-Plumey, Emmanuelle. "Impact de boues de station d'épuration urbaine sur les champignons mycorhizogènes à arbuscules : contribution au développement d'un test d'écotoxicité." Dijon, 2001. http://www.theses.fr/2001DIJOS011.

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Abstract:

Actuellement, la principale voie de valorisation des boues d'épuration est le recyclage agricole. En dépit du pouvoir fertilisant des boues, plus d'informations sont nécessaires sur les impacts potentiels de leur recyclage agricole, puisqu'elles peuvent contenir des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et des éléments traces métalliques (ETM). L'activité biologique du sol étant une des cibles de l'épandage, nous avons étudié l'impact de telles boues sur des populations de champignons mycorhizogènes à arbuscules (MA) largement représentées dans les plantes et les sols. Des boues "dopées", ou non, avec des HAP ou ETM, compostées ou non, ont été testées sur trois espèces de champignons MA se développant seul ou en communauté dans les racines et les sols, et sur la diversité naturelle in planta de champignons MA dans des sols amendés par ces boues. Pour cela, une technique de PCR en gigogne a été développé pour discriminer plusieurs espèces MA se développant dans un même système racinaire ou sol. Les boues n'ont pas eu d'effet sur la croissance de la plante hôte Medicago truncatula, mais elles ont diminué le développement fongique des trois champignons inoculés individuellement ou en communauté. La colonisation racinaire par Glomus mosseae a été affectée lorsque le champignon s'est développé seul et en communauté. Dans des sols amendés par des boues, la diversité relative des populations MA dans les racines a été aussi modifiée par des épandages de boues compostées, même si la colonisation racinaire totale de champignons MA n'a pas été affectée. L'effet dépressif des boues sur les espèces Ma serait lié à leur contenu en HAP et/ou ETM. Ces micropolluants affecteraient la germination des spores et le développement mycélien aussi bien extraradiculaire qu'intraradiculaire suite à l'accumulation au niveau des hyphes et/ou de la plante. Ces résultats mettent en évidence qu'un test d'écotoxicité basé sur la colonisation par les champignons MA peut contribuer à évaluer les risques de l'épandage agricole des boues.

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Roussel, Hélène. "Expression de gènes de la plante associée à l'endomycorhization." Dijon, 1999. http://www.theses.fr/1999DIJOS082.

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Abstract:

"Dans le but de mieux comprendre les évènements moléculaires gouvernant la symbiose endomycorhizienne à arbuscules formée entre les racines d'environ 80 % de familles de plantes et des champignons de l'ordre des Glomales, des approches ciblées et non-ciblées ont été utilisées pour isoler des gènes de plante exprimés de manière différentielle dans les tissus symbiotiques de plantes. Lors d'une approche non ciblée, le tri différentiel d'ARN a été réalisé à partir des ARN totaux issus de racines d'un génotype sauvage de pois (cv. Frisson) et d'un mutant de pois précoce résistant à l'endomycorhization et à la nodulation (P2). L'analyse des profils de bandes des deux génotypes de pois, inoculés ou non par Glomus mosseae a donné 125 fragments d'ADNc parmi lesquels 50 pourraient représenter des gènes de la plante ou du champignon activés et 2 des gènes de la plante réprimés lors des étapes précoces des interactions plante/champignon. Des analyses en Northern ont montré qu'un gène de plante (psam5) est activé au stade de formation des appressoria et pendant les étapes précoces de l'induction des nodosités. Les analyses de séquence de l'ADNc pleine-longueur ont révélé que la protéine codée PSAM5 est une protéase à sérine de type Clp putative. Lors d'approches ciblées, les analyses ont été dirigées sur l'expression de gènes de la plante lors des étapes tardives d'une endomycorhize à arbuscules bien établie. Des analyses en Northern ont montré l'accumulation des transcripts d'une leghémoglobine inhabituelle (VfLb29) dans les racines de fèverole endomycorhizées (G. Fasciculatum) ou nodulées (R. Leguminosarum). Un autre gène activé (PcRB7) a été identifié par RT-PCR dans les racines endomycorhizées de persil , de fèverole et de pois. La protéine codée putative appartient à la famille MIP (" Membrane Intrinsic Protein ") dont la majorité des membres a été caractérisée comme aquaporines. "

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Louarn, Johann. "Exploitation des champignons mycorhiziens à arbuscules pour la protection du tournesol contre Orobanche cumana." Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/2602/.

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Abstract:

Les plantes parasites telles que l'orobanche causent de nombreux dégâts sur les cultures et il existe peu de méthodes efficaces pour lutter contre ce fléau. L'objectif de la thèse a été de déterminer si des micro-organismes vivant en symbiose avec les plantes, les champignons mycorhiziens à arbuscules, peuvent être utilisés pour combattre les attaques d'Orobanche cumana sur le tournesol. Nous avons tout d'abord observé que la mycorhization de plants de tournesol réduit significativement leur infection par Orobanche cumana. Cet effet semble au moins en partie dû à une moindre germination des graines d'orobanche à proximité des plants mycorhizés. Nous avons ensuite montré que les champignons mycorhiziens euxmêmes produisent des inhibiteurs de la germination des graines d'orobanche. Enfin, nous avons mis au point un système in vitro permettant d'observer toutes les étapes précoces de l'infection de racines de tournesol par Orobanche cumana, en présence ou non de champignons mycorhiziens Parasitic weeds such as broomrapes (Orobanche spp. ) can cause severe damage on crop plants, and efficient and sustainable control methods are needed. The aim of our work was to determine whether symbiotic micro-organisms called arbuscular mycorrhizal fungi can be used as a biocontrol method to protect sunflower against Orobanche cumana. We first observed that mycorrhization of sunflower plants reduced significantly their infection by Orobanche cumana. We then showed that mycorrhizal sunflower root exudates induced lower Orobanche cumana seed germination than non-mycorrhizal root exudates. Moreover, we demonstrated for the first time that AM fungi alone could produce inhibitors of Orobanche seed germination. Finally, we set up a novel in vitro system in which the early stages of sunflower root infestation by Orobanche cumana can be monitored. This system could be used to investigate possible effects of mycorrhizal fungi on these different stages

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Tollot, Marie. "Recherche de gènes fongiques codant des facteurs de transcription liés à l'établissement de la symbiose mycorhizienne à arbuscules : identification et caractérisation du gène GintSTE de Glomus intraradices." Dijon, 2009. http://www.theses.fr/2009DIJOS006.

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Abstract:

GintSTE, le premier facteur de transcription (FT) de type STE12 identifié chez un champignon mycorhizogène à arbuscules (MA) (Glomus intraradices), est proche des FT STE12 de champignons filamenteux et serait conservé au sein des Gloméromycètes. GintSTE est induit au cours de la germination des spores et dans les structures fongiques extraradiculaires pendant l'étape de pénétration des racines des plantes hôtes. GintSTE restaure la croissance invasive d’un mutant ste12Δ de levure ainsi que la pénétration dans les tissus végétaux d’un mutant clste12Δ du champignon phytopathogène hémibiotrophe Colletotrichum lindemuthianum, indiquant une possible conservation des mécanismes de colonisation des tissus végétaux chez les champignons symbiotiques et pathogènes. GintSTE pourrait donc être impliqué dans le contrôle de la morphogenèse symbiotique précoce des champignons MA, et en particulier dans l’étape de pénétration dans les tissus racinaires à partir des appressoria. Des séquences cibles de GintSTE chez G. Intraradices ont été identifiées par simple hybride inversé. Elles contiennent des éléments régulateurs proches de ceux reconnus par STE12 chez la levure (PRE, Pheromone Responsive Element), capables d’interagir avec une protéine GintSTE recombinante in vitro. La disposition des sites de type PRE indique que GintSTE pourrait réguler simultanément l’expression de plusieurs gènes via des modules de régulation distaux de types « enhancers ». Certains homologues de gènes régulés par STE12 chez la levure, et impliqués dans la synthèse de paroi et de membrane ainsi que la morphogenèse ou la réponse au stress, pourraient être des cibles de GintSTE The transcription factor GintSTE, the first STE12 homologue to be identified in a mycorrhizal fungus (Glomus intraradices), is similar to other STE12 proteins from filamentous fungi and seems to be conserved among the Glomeromycota. GintSTE is induced during spore germination and its expression increases in extraradical fungal structures upon penetration of the rhizodermis. Moreover, GintSTE can restore invasive growth of an ste12Δ yeast mutant as well as penetration of host tissues by a clste12Δ mutant of the hemibiotrophic plant pathogen Colletotrichum lindemuthianum, suggesting that symbiotic and pathogenic fungi may share common determinants for invasion of plant tissues. GintSTE could thus be involved in the control of the early symbiotic morphogenesis and in particular in the process of penetration of plant tissues by AM fungi. Sequences targeted by GintSTE have been identified from reverse one-hybrid yeast experiments. They contain regulating elements closely related to those recognized by STE12 in yeast (PRE, Pheromone Responsive Element) which are able to interact with a recombinant GintSTE protein in vitro. The organization of PRE sites indicate that GintSTE may simultaneously regulate the expression of distinct genes by interacting with distal regulating modules of enhancer type. Homologues of the yeast STE12-regulated genes involved in plasma membrane and cell wall synthesis, morphogenesis control or stress responses could be regulated by GintSTE in G. Intraradices

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Weissenhorn, Ingrid. "Les mycorhizes à arbuscules dans des sols pollués par des métaux lourds : tolérance aux métaux et rôle dans leur transfert aux plantes." Nancy 1, 1994. http://www.theses.fr/1994NAN10009.

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Abstract:

Dans ce travail, la tolérance des mycorhizes à arbuscules aux métaux lourds et leur rôle dans le transfert des métaux à la plante ont été étudiés dans 15 sols différents par leurs teneurs en métaux et par l'origine des métaux. Des études au champ et des expériences au laboratoire ont été effectuées. Les résultats suggèrent une adaptation des populations de champignons mycorhizogènes indigènes aux concentrations élevées de métaux. L’influence de la mycorhization sur l'absorption de métaux par la plante dépend des conditions de croissance, du partenaire fongique, de la nature du métal et de sa disponibilité. Une inoculation avec des champignons mycorhizogènes à arbuscules tolérants aux métaux pourrait être considérée dans le cadre de la réhabilitation de sols pollues. La germination des spores des champignons mycorhizogènes à arbuscules pourrait être utilisée comme biotest simple pour la réceptivité d'un sol aux mycorhizes et plus particulièrement pour la toxicité du sol liée aux métaux lourds ou à d'autres facteurs

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Koller, Robert Scheu Stefan Robin Christophe. "Amoebae in the rhizosphere and their interactions with arbuscular mycorrhizal fungi effects on assimilate partitioning and nitrogen availability for plants /." S. l. : S. l. : S. n. ; S. n, 2008. http://www.scd.inpl-nancy.fr/theses/2008_KOLLER_R.pdf.

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Abstract:

Thèse de doctorat : Sciences agronomiques : INPL : 2008. Thèse de doctorat : Sciences agronomiques : Université de Darmstadt : 2008. Thèse soutenue en co-tutelle. Titre provenant de l'écran-titre.

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Malbreil, Mathilde. "La biologie du champignon mycorhizien à arbuscules Rhizophagus irregularis DAOM 197198 à la lumière de la génomique et de la transcriptomique." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2670/.

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La biologie du champignon mycorhizien à arbuscules Rhizophagus irregularis DAOM197198 à la lumière de la génomique et de la transcriptomique. Les Glomeromycètes sont des champignons symbiotiques mutualistes associés aux racines des plantes. La majorité des espèces végétales sont capables de s'associer à ces champignons. Cette association favorise le recrutement de sels minéraux du sol par les plantes, en échange le champignon retire du carbone de son hôte. La mise en place de cette symbiose consiste en une succession d'étapes de développement fongique sous contrôle de molécules signalétiques. Mes travaux de recherche ont porté sur la description des programmes génétiques qui sous-tendent le développement du champignon Rhizophagus irregularis isolat DAOM197198 lors de l'établissement de la symbiose. Le champignon a été cultivé dans plusieurs conditions marquant les points clef de son développement, et les ARN ont été séquencés. Les données RNAseq obtenues ont été utilisées pour définir les modèles de gène de l'assemblage du génome. R. Irregularis possède un génome haploïde et homocaryotique (Tisserant*, Malbreil* et al. , 2013). Les strigolactones (molécules signales de la plante) régulent de l'ordre de 300 gènes durant la phase pré-symbiotique, et ce, de manière séquentielle. A travers l'étude du transcriptome de R. Irregularis en association avec trois espèces végétales phylogénétiquement éloignées, j'ai montré qu'il existe un set de 262 gènes fortement induits quel que soit l'hôte. Ces résultats ont permis d'affiner la recherche de candidats pertinents impliqués dans la symbiose et le développement dans les tissus végétaux. Enfin le couplage d'approches transcriptomiques et métabolomiques ont permis l'identification des propionyl- et butyryl-carnitine, qui sont potentiellement impliquées dans la symbiose The biology of the arbuscular mycorrhizal fungus Rhizophagus irregularis DAOM197198 enlighten by genomics and transcriptomics. Glomeromycota are mutualistic fungi associated with plant roots. The vast majority of plant species are able to form a symbiosis with these organisms. This association improves plant nutrition via a better water and mineral recruitment from the soil. In return, the fungus receives carbon compounds. Symbiosis establishment is achieved by a step by step development, led by signal exchanges. My work was focused on describing genetic programs supporting the fungal development of Rhizophagus irregularis DAOM197198, during symbiosis establishment. The fungus was grown in several conditions representing key point of its development, and RNA were sequenced by illumina. RNAseq data obtained were then used to define the gene models on the genome assembly. R. Irregularis has a haploid and homocaryotic genome (Tisserant*, Malbreil* et al. , 2013). Strigolactones (plant signal molecules) affect the expression of around 300 genes during the pre-symbiotic development, in a sequential manner. By studying the R. Irregularis transcriptomes in association with 3 phylogenetically distant plants, we report that a set of 262 genes are highly induced whatever the host is. These results allowed refining the number of candidate genes possibly playing an important role in the symbiotic development. Finally, by coupling metabolomic and transcriptomic approaches, two molecules (propionyl- and butyryl-carnitine) could be identified and might play a role in late steps of symbiosis establishment

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Repetto, Ombretta. "Arbuscular mycorrhizal impact on proteome and populations of nuclei in pea (Pisum sativum) grown in cadmium contaminated soil." Dijon, 2003. http://www.theses.fr/2003DIJOS012.

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Abstract:

Dans la première partie, les effets du cadmium (Cd) appliqué, soit au repiquage (Cd1) soit 15 jours plus tard (Cd2), ont été étudiés chez 2 génotypes de pois (VIR4788 et VIR7128, respectivement sensible et tolérant au Cd), inoculés ou non avec le champignon endomycorhizogène Glomus mosseae BEG12. Le développement de G. Mosseae a été inhibé par Cd1. La symbiose MA diminue la réduction de croissance due au Cd chez VIR4788. La symbiose MA modulait l'expression des protéines des racines du VIR4788 en réponse au Cd. Des changements de ploi͏̈die représentaient une réponse du pois vis-à-vis du Cd, lesquels changements sont modulés par la symbiose chez VIR4788. Dans la seconde partie, les effets du Cd sur la croissance des racines, l'index mitotique et la morphologie des chromosomes des méristèmes apicaux ont été étudiés chez VIR4788, VIR7128 et cv. Frisson. Des concentrations croissantes en Cd réduisent la croissance des racines, l'IM et causent des anomalies chromosomiques In the first part, the effects of cadmium (Cd) applied either at planting (Cd1) or 15 days later (Cd2) were studied in 2 pea genotypes (Cd-sensitive VIR4788 and Cd-tolerant VIR7128) inoculated or not with the AM fungus Glomus mosseae BEG12. The G. Mosseae development was inhibited by Cd1. Alleviation of the Cd-induced growth reduction by AM was more pronounced in VIR4788. Mycorrhizal symbiosis modulates the expression of root proteins involved in Cd-responses of VIR4788. Changes in ploidy levels represent pea responses towards Cd which are modulated by the symbiotic interaction in VIR4788. In the second part, Cd effects on root growth, mitotic index as well as chromosomal morphology of apical meristems were studied in VIR4788, VIR7128 and cv. Frisson. Increasing Cd concentrations decreased root growth, mitotic index and caused chromosome irregularities

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Calonne, Maryline. "Impact des hydrocarbures aromatiques polycycliques sur le métabolisme lipidique et le transport du phosphore chez le champignon mycorhizien à arbuscules Rhizophagus irregularis." Thesis, Littoral, 2012. http://www.theses.fr/2012DUNK0311/document.

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Abstract:

Les hydrocarbures aromatiques polycyliques (HAPs) figurent parmi les polluants organiques persistants majeurs des sols pollués et présentent une toxicité avérée vis-à-vis de l'homme et des écosystèmes. Parmi les méthodes de remédiation des sols pollués par les HAPs, la phytoremédiation assistée par les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA), pourrait représenter une alternative innovante, écologique et économique. L'utilisation des mycorhizes comme outil de phytoremédiation des sols pollués présente plusieurs avantages dont une meilleure tolérance à la toxicité des HAPs, une meilleure nutrition hydrique et minérale ainsi qu'une meilleure dissipation des HAPs. De rares études ont décrit l'impact des HAPs sur le développement des CMA en lien avec une péroxydation lipidique et une perturbation des teneurs en lipides du CMA, mais ni les cibles d'action de ces polluants au niveau du métabolisme lipidique, ni le rôle de ces modifications dans sa tolérance aux HAPs et dans leur dissipation n'ont été étudiés. C'est pourquoi, le premier objectif de ce travail vise tout d'abord à comprendre l'impact des HAPs sur le métabolisme lipidique. Le radiomarquage par l'acétate [1-¹⁴C] a permis de montrer une perturbation de la biosynthèse des lipides membranaires du CMA extra-racinaire. D'autre part, nos résultats montrent que les HAPs affectent la nutrition phosphatée. Par ailleurs, la capacité des mycorhizes à dégrader et à bioaccumuler le benzo[a]pyrène est démontrée. Enfin, l'implication du métabolisme des lipides de réserve (les triacylglycérols) du mycélium extra-racinaire dans la régénération des membranes altérées, la lutte contre le stress oxydant induit par les HAPs et dans leur métabolisation/bioaccumulation est discutée Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are among the major persistent organic pollutant frequently found in the polluted soils and are harmful for human health and its environment. To clean-up the PAHs polluted soils, phytoremediation assisted by arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) could represent an innovative, ecological and cost-effective alternative. The use of mycorrhizas, as phytoremediation tool, has several advantages including increased tolerance to the pollutant toxicity, improved water and mineral nutrition as well as a better pollutant dissipation. Few studies have described the impact of PAHs on the AMF development related with lipid peroxidation and total lipid content disturbance. However, so far neither the target action of these pollutants on the metabolism, nor the role of these lipid changes in PAH tolerance and in their dissipation have been studied. Therefore, the present work aims firstly to improve our understanding of the PAHs impact on the CMA lipid metabolism. Thanks to radiolabeling experiments with [1-¹⁴C] acetate, our results showed a disruption of the membrane lipid biosynthesis pathways in the AMF extraradical mycelium, grown in the presence of PAHs. Secondly, it was highlighted that the PAHs affectef the phosphate nutrition. Finally, the mycorrhizas abilities to degrade and to bioaccumulate the benzo[a]pyrene, were pointed out. The involvement of extraradical mycelium storage lipid (triacyglycerols) metabolism in the membrane regeneration, the fight against the PAH induced-oxidative stress and the PAH metabolism/bioaccumulation is discussed

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Lenoir, Ingrid. "Intérêt de la symbiose mycorhizienne à arbuscules dans la phytoremédiation des sols historiquement contaminés par les hydrocarbures : de la protection à la dissipation." Thesis, Littoral, 2015. http://www.theses.fr/2015DUNK0398/document.

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Abstract:

La phytoremédiaton assistée par les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) compte parmi les méthodes émergentes de remédiation des sols pollués en raison de son adéquation avec le développement durable. Cette phytotechnologie présente un intêret à la fois dans la protection des plantes contre la phytotoxicité des polluants organiques tels que les hydrocarbures et dans leur dissipation. Cependant, son efficacité reste à prouver dans les sols historiquement multi-pollués. De plus, les mécanismes de dégradation et de tolérance mis en oeuvre par la symbiose mycorhizienne sont peu connus. Ainsi, ce travail de thèse avait pour premier objectif d'étudier chez les partenaires symbiotiques Medicago truncatula/Rhizophagus irregularis cultivés in vitro, l'expression de gènes potentiellement impliqués dans la tolérance au benzo[a]pyrène (B[a]P), un hydrocarbure aromatique polycyclique (HAP) de haut poids moléculaire fréquemment détecté dans les sols pollués. Pour cela, les expressions de gènes codant pour des enzymes antioxydantes, de détoxification des polluants et de réparation de l'ADN ont été mesurées par PCR quantitative en temps réel. Nos résultats ont montré une corrélation positive entre l'induction des systèmes antioxydants au niveau génique et enzymatique et la production d' H₂O₂ induite par l'accumulation de B[a]P dans les racines non mycorhizées et le CMA. En revanche, lorsque les racines sont colonisés par le CMA, celui-ci agirait comme une barrière physique en limitant l'accumulation de B[a]P et la production d'H₂O₂ dans les racines, et provoquerait la répression des systèmes antioxydants racinaires. Le second objectifs de cette thèse a consisté à évaluer l'apport d'un amendement mycorhizien dans la dégradation de deux types d'hydrocarbures : les HAP et les alcanes, présent dans un sol historiquement multi-pollué (site de l'Union). L'étude a été conduite en microcosmes en présence de blé (Triticul aestivum) inoculé ou non par R. irregularis. Une contribution positive de cette inoculation dans la biodégradation des hydrocarbures après 16 semaines de culture a été démontrée. Cette meilleure dégradation serait liée notamment à la stimulation de la microflore bactérienne du sol mais également aux capacités métaboliques de la plante Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF)-assisted phytoremediation is one of innovative method for the remediation of polluted soils due to its relevance to sustainable development. This phytotechnology presents benefits both in the protection of plants against the phytotoxicity of organic pollutants such as hydrocarbons and in their dissipation. However, its efficiency remains to be proved in the aged multi-polluted soils and the mechanisms of degradation and tolerance implemented by the mycorrhizal symbiosis are poorly known. Thus, the thesis aims firstly to study in the symbiotic partners Medicago truncatula/Rhizophagus irregularis cultivated in vitro, the expression of genes potentially involved in the tolerance to benzo[a]pyrene (B[a]P), a high molecular weight polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) frequently detected in polluted soils. Expressions of genes encoding for antioxidant, pollutant, detoxification and DNA repairing enzymes were measured by real time PCR. Our results showed a positive correlation between the induction of antioxidant systems (genes and enzymes) and the production of H₂O₂ induced by the accumulation of B[a]P in non-mycorrhizal root and the AMF. In contrast, when the roots are colonized by the AMF, this one would act as a physical barrier limiting the accumulation of B[a]P and H₂O₂ production of in the roots and would cause the repression of root antioxidant systems. The second objective of the thesis consisted of evaluating the contribution of the arbuscular mycorrhizal amendment in the degradation of two types of hydrocarbons : the PAH and the alkanes, present in an aged multi-polluted soils (site of Union). The study was carried out in microcosms in the presence of non-inoculated or inoculated wheat (Triticul aestivum) by R. irregularis. A positive contribution of the mycorrhizal inoculation in the hydrocarbon biodegradation after 16 weeks of culture was demonstrated. This better degradation is related especially to the simulation of the bacterial microflora but also to the plant metabolic abilities

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Ortega, Larrocea Pilar. "Effet de l'irrigation par des eaux usées sur les mycorhizes à arbuscules : apports du fond cosmologique et des amas de galaxies dans le domaine des rayons X." Toulouse 3, 2001. http://www.theses.fr/2001TOU30185.

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Mustafa, Ghalia. "Protection du blé contre l'oïdium par des champignons mycorhiziens à arbuscules : mécanismes et optimisation." Thesis, Littoral, 2015. http://www.theses.fr/2015DUNK0388/document.

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Abstract:

L'utilisation des champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) pourrait constituer une alternative potentielle aux traitements fongicides conventionnels pour lutter contre les maladies cryptogamiques des plantes. Notre travail a consisté à étudier l'éventuel effet protecteur de la mycorhization arbusculaire chez le blé tendre (triticum aestivum L.) contre Blumeria graminis f. sp. tritici (Bgt), un champignon biotrophe responsable de l'oïdium, une maladie affectant les parties aériennes de la plante. L'inoculation mycorhizienne du blé avec le CMA Funneliformis mosseae (FM), en conditions controlées et optimisées, nous a permis d'obtenir parallèlement à un taux de mycorhization de 38% des plants de blé, une amélioration significative de la biomasse et un taux de protection contre Bgt estimé à 78%. Ces résultats suggèrent l'induction d'une résistance systémique des réactions de défense du blé par mycorhization (Mycorrhiza-Induced Resistance, MIR). Cette protection serait liée à une accumulation de composés phénoliques et de preoxyde d'hydrogène dans les cellules épidermiques des feuilles de blé mycorhizé, au niveau du site de pénétration de Bgt. Une surexpression des gènes POX, PAL, CH11 et NPR1 codant pour des marqueurs de défense a également été mise en évidence dans les feuilles en absence d'infection par Bgt. Enfin, nos travaux ont également souligné l'intégration de divers paramètres pour optimiser l'utilisation des CMA comme agents de biocontrôle chez le blé. La meilleure protection contre l'oïdium a été obtenue aec un apport en phosphore réduit de 5 fois par rapport à celui préconisé au champ et un inoculum mycorhizien à base de Fm, que ce soit chez un cultivar modérément sensible ou un cultivar plus résistant The use of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) could be an innovative alternative to chemicals against fungal plant diseases. Our work aimed at studying the possible protective effect of arbuscular mycorrhization in the bread wheat (Triticum aestivum L.) against Blumeria graminis f. sp. tritici (Bgt), a biotrophic fungi responsible of wheat powdery mildew, a disease affecting the aerial plant organs. Wheat mycorrhizal inoculation by Funneliformis mosseae (Fm), under controlled and optimized conditions, allowed us to obtain concomitantly a micorrhizal rate of 38%, a significant increase of plant biomass and a protection level against Bgt estimated at 78%. These results suggest the induction of systemic wheat defense reactions resulting from mycorrhization (Mycorrhiza-Induced Resistance - MIR). This protection is linked to an accumulation of phenolic compounds and hydrogen peroxide at the Bgt penetration sites in epidermal leaf cells of mycorrhized wheat plants. Up-regulations of POX, PAL, NPR1 and CH11 genes encoding for defense markers were also pointed out in leaves of mycorrhizal wheat in the absence of Bgt infection. Moreover, our study highlighted the importance of taking into account various parameters to optimize the use of AMF as biocontrol agents. The highest protection against powdery mildew was obtained with a 5-fold reduced phosphorus input compared to that recommended in the field and with the mycorrhizal inoculum Fm, in both a moderately susceptible or a more resistant cultuva

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Laparre, Jérôme. "Élaboration d'une stratégie analytique pour l'identification de métabolites clés impliqués dans la symbiose mycorhizienne entre Rhizophagus irregularis-Medicago truncatula." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1725/.

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Abstract:

La symbiose mycorhizienne à arbuscule (MA) est une interaction bénéfique entre les racines de la plupart des plantes et certains champignons du sol appartenant aux Gloméromycètes. La plante bénéficie d'une meilleure nutrition hydrique et minérale. En échange elle fournit au champignon MA, symbiote obligatoire, sa source de carbone qui lui permet d'accomplir son cycle de vie. Si quelques signaux symbiotiques impliqués dans les phases précoces de la symbiose MA ont été caractérisés ces dernières années, nos connaissances sont très limitées concernant les molécules régulatrices de la symbiose échangées entre les partenaires in planta. Dans ce contexte, nous avons élaboré une stratégie analytique dans le but d'identifier des métabolites clés impliqués dans la symbiose mycorhizienne. Nous avons associé une analyse différentielle du métabolome de racines mycorhizées et non mycorhizées à une analyse de l'expression de gènes spécifique de la symbiose mycorhizienne. L'analyse métabolique couplant la chromatographie liquide ultra performante (UPLC) et la spectrométrie de masse haute résolution (Q-TOF) avec des analyses statistiques non supervisées de type OPLS-DA, a permis de mettre en évidence 71 métabolites au moins 10 fois plus présents dans les racines mycorhizées. Parmi ces métabolites une cinquantaine n'avait jamais été identifiée comme caractéristiques de la mycorhization, dont la propionyl-carnitine. Quant à l'analyse transcriptomique, elle avait pour but de sélectionner parmi ces métabolites criblés ceux pouvant avoir un rôle de signaux régulateurs de la symbiose, reflété par leur activité sur le transcriptome du champignon MA. Nous avons réalisé une analyse de l'expression de gènes spécifiques de la symbiose sur des spores de Rhizophagus irregularis stimulées par des extraits racinaires fractionnés par HPLC. Par la complémentarité des deux analyses (transcriptomique et métabolique), les métabolites davantage présents dans les racines mycorhizées et détectés dans les fractions HPLC qui modulent l'expression de gènes fongiques sont identifiés comme des candidats potentiels The arbuscular mycorrhizal (MA) symbiosis is a mutualist interaction between soil fungi (Glomeromycota) and roots of most plant species. During symbiosis AM fungi provide plants with minerals and water, and obtain in return photoassimilates to carry out its life cycle. If some symbiotic signals involved in the early stages of the AM symbiosis have been characterized in recent years, our knowledge is very limited on regulatory molecules exchanged between the symbiotic partners in planta. In this context, we have developed an analytical strategy in order to identify key metabolites involved in mycorrhizal symbiosis. We associate a differential analysis of the metabolome of mycorrhizal roots and not mycorrhizal an analysis of the expression of genes specific mycorrhizal symbiosis. The analysis of metabolic coupling the high performance liquid chromatography (UPLC) and high resolution mass spectrometry (Q-TOF) analysis with statistical unsupervised type OPLS-DA, has highlighted 71 metabolites at least 10 times more prevalent in mycorrhizal roots. Among these metabolites fifty had never been identified as characteristics mycorrhization, including propionyl-carnitine. As for the transcriptomic analysis, it was to select among these those screened metabolites may have a role in regulating the symbiosis signals reflected by their activity on the transcriptome MA of the fungus. We conducted an analysis of the expression of specific genes on the symbiosis of spores of Rhizophagus irregularis stimulated by root extracts fractionated by HPLC. The complementarity of the two analysis (transcriptomics and metabolic), more metabolites present in mycorrhizal roots and detected in HPLC fractions that modulate the expression of fungal genes were identified as potential candidates

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Bourles, Alexandre. "Les rhizobactéries des sols ultramafiques de Nouvelle-Calédonie : Caractérisation, rôle dans l'adaptation des plantes à la contrainte édaphique et interaction avec les champignons mycorhiziens à arbuscules." Thesis, Nouvelle Calédonie, 2019. http://www.theses.fr/2019NCAL0002.

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Abstract:

Un tiers de la surface de la Nouvelle-Calédonie est recouvert par des massifs ultramafiques caractérisés par des conditions édaphiques extrêmes contribuant au développement d’une flore unique. L'interaction avec les microorganismes du sol et notamment les rhizobactéries constitue une adaptation essentielle chez ces plantes. C'est dans ce contexte que s'insère cette thèse dont l'objectif est de comprendre le rôle de ces rhizobactéries dans l'adaptation des plantes à la contrainte édaphique. Cette thèse s'intéresse plus particulièrement aux bactéries appartenant au genre Burkholderia et Curtobacterium isolées des sols ultramafiques de Nouvelle-Calédonie. Ce travail a été scindé en trois objectifs : (1) Caractériser les isolats bactériens, (2) Evaluer la réponse adpatative des bactéries à la contrainte édaphique et (3) Evaluer l'action promotrice de la croissance des plantes. Ce travail a permis de mettre en évidence l'existence des taxons bactériens originaux inféodés aux sols ultramafiques avec des mécanismes particuliers impliqués dans la tolérance aux métaux et jouant un rôle majeur dans l'adaptation des plantes à la contrainte édaphique. Des essais de co-inoculation avec des champignons mycorhiziens à arbuscules ont montré des effets bénéfiques sur la mise en place de la symbiose mycorhizienne entraînant une amélioration de la croissance des plantes. D'un point de vue appliqué, les résultats de ce travail de thèse ont permis de montrer que l'interaction de ces rhizobactéries avec les champignons mycorhiziens à arbuscules constitue une voie prometteuse pour la restauration des sites miniers dégradés de Nouvelle-Calédonie In New caledoia, a tropical archipelago in the South Pacific Ocean, one third of the main island is covered by ultramafic solis that contribute to the development of a unique flora. Interaction with soils microorganisms, particularly rhizobacteria, is an essential adaptation in plants found on ultramafic soils. The objective of this thesis is to understand the role of these rhizobacteria isolated from New Caledonia ultramafic soils in the adpatation of plants to soils constraints. This thesis focuses on bacteria belonging to the genera Burkholdelria and Curtobacterium isolated from New Caledonian ultramafic soils. This work is divided into three objectives, (1) The characterization of the bacterial isolates, (2) The Evaluation of the adaptive response of bacteria to metal stress and (3) The evaluation of the plant growth promoting effect. This work highlights the existence of original taxa subordinated to ultramafic soils with particular mechanisms of resistance to metals involving in the adapatation of plants to soils stress. Mechanisms of resistance to metals depending on the bacterial species considered have been identified and are responsible of alleviation of metal in plants. Co-inoculation trials with arbuscular mycorrhizal fungi have shown beneficial effects on the development of mycorrhizal improving the plant growth. In addiction, the results obtained make interesting conclusions on the adpatation of plant species in ultramafic soils for improving ecological restoration program. Moreover, the interaction of the rhizobacteria with arbuscular mycorrhizal fungi seems to be a promising way to restore degraded mining sites in New Caledonia

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Wahl, Anne-Lena. "Importance des interactions entre plantes et mycorhizes dans le maintien de la productivité des écosystèmes pastoraux montagnards soumis à des forçages climatiques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAS038/document.

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Abstract:

Bien que les champignons mycorhiziens arbusculaires (AMF) soient présents des habitats collinaires aux habitats alpins, les recherches sur leur rôle dans l’écosystème montagnard sont encore incomplètes. Les objectifs de cette thèse sont d’analyser l’écologie et le fonctionnement des AMF ainsi que leur réponse au changement global dans les écosystèmes montagnards. Nous tentons de répondre aux questions de recherche suivantes : quels sont les effets de l’altitude sur les AMF indépendamment des effets des autres gradients et de la relation AMF-plante hôte ? Quelles relations de facilitation se développent dans les écosystèmes montagnards et quels bénéfices les plantes tirent-elles des AMF ?Avec l’augmentation d’un stress environnemental la symbiose AMF-plante doit théoriquement devenir plus mutualiste. Nous émettons l’hypothèse d’une modification du fonctionnement des interactions AMF-plante selon un gradient altitudinal dans les conditions environnementales actuelles, puis dans les conditions futures. Afin de vérifier ces hypothèses, une expérimentation in situ a été mise en place dans les Alpes Centrales d’Italie pour évaluer les variations des taux de mycorhization et leur abondance dans la communauté microbienne du sol, étudier la nature des relations entre plantes et mycorhizes ainsi que la productivité végétale le long d’un gradient altitudinal. De plus, les influences d’une augmentation de la température et d’une réduction des précipitations sont analysées séparément dans une chambre de croissance sous conditions contrôlées, ce qui permet de distinguer leurs effets respectifs sur la productivité des plantes et sur les interactions plantes – mycorhizes.Cette thèse montre que les AMF sont omniprésents dans les écosystèmes de montagne et qu’une diminution de leur abondance avec l'altitude dépend du contexte climatique global. D'autre part, la relation des AMF avec les plantes est fortement dépendante de la plante-hôte, ainsi que du contexte biotique et abiotique. Troisièmement, un changement des interactions AMF-plante avec l'altitude est suggéré par des indices indirects, mais est également très probablement dépendant de l'identité de la plante hôte. Cette thèse propose aussi une nouvelle orientation de recherche pour bien évaluer les hypothèses présentées. Il est nécessaire de réaliser des études sur le terrain où la présence des AMF est contrôlée et les interactions AMF-plante peuvent être évaluées. Afin de généraliser les résultats, ces expérimentations doivent être menées à différentes échelles spatiales et représenter différentes aires géographiques.Il est particulièrement important de comprendre et de qualifier ces processus en zone montagnarde pour prévoir leur évolution possible dans un contexte de changement global. Nos expérimentations montrent en effet que le réchauffement est un facteur important car il aggrave les conditions de sécheresse en basse altitude et entraine une baisse de la productivité des plantes. Nous démontrons que la présence de mycorhizes atténue l’impact du changement climatique sur la productivité des plantes mais que le niveau de cette atténuation varie selon les espèces de plantes.Les connaissances actuelles concernant les AMF en milieu montagnard sont peu développées sur les processus en jeu dans les interactions AMF-plantes. Grâce aux hypothèses présentées et à leur approche expérimentale cette thèse offre de nouvelles perspectives sur l’analyse de ces processus Even though arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are present from foothills to all alpine habitats, research on their role in mountain ecosystems remains incomplete. The main objective of this dissertation was to investigate interactions between AMF and plants along altitudinal gradients under both, natural conditions and simulated future climate change conditions.A novel framework is suggested for the functioning of the AMF-plant relationship along altitudinal gradients based on the stress gradient hypothesis. The first hypothesis expects the AMF-relationship to shift along the mutualism–parasitism continuum following changing environmental stress along the altitudinal gradient. The relationship might be most mutualistic at the subalpine zone. In a second hypothesis, this shift along the mutualism-parasitism continuum is predicted to be different under climate change conditions, and the most mutualistic expression of the AMF-plant relationship expected in the montane and alpine zone. Studies to validate the presented hypotheses will help to identify important mechanisms underlying plant-AMF interaction and with that the mediation of plant-plant interactions by AMF. In the scope of this thesis, the framework was addressed in field experiment as well as under controlled conditions in a climate chamber experiment.From a literature review and from a field experiment along a dry inner-alpine altitudinal gradient this thesis proposes the following conclusions: First, AMF are also ubiquitous in mountain ecosystems, but a decrease in their abundance with increasing altitude is dependent on the overall climatic context. Second, their relationship to plants is however strongly dependent on the host plant species as well as the biotic and abiotic context. Third, a shift of the AMF-relationship along with altitude is expected but will quite possibly also depend on the plant species identity. Fourth, to fully assess the suggested working hypotheses for AMF-plant interactions field studies must be conducted at different spatial scales and covering different mountain systems.It is particularly important to understand and investigate the drivers of AMF plant relationship in mountain ecosystems to be able to make sound predictions for AMF-plant interactions under future climate change conditions. The presented field and climate chamber experiments on climate change show that temperature is an important factor because it aggravates the conditions of drought in lowland and a threshold is surpassed. It becomes also clear that whether AMF mitigate climate change effects for plants or not is dependent on the plant species. Altogether this thesis contributes to current research questions in ecology, climate change mitigation and plant–soil interactions, because it addresses the role of AMF in mountain grassland ecosystem, investigates the effects of climate change and provides a new framework concerning the functioning of the AMF-plant relationship ranging from parasitism to mutualism

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Destinoble, Antony. "Effet de la symbiose mycorhizienne arbusculaire sur la composition minérale du poireau cultivé en présence de carbonate de calcium." Master's thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27852.

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Abstract:

La symbiose mycorhizienne joue un rôle significatif en agriculture, notamment en facilitant la nutrition des plantes et l'amélioration de leur résistance envers les stress biotiques et abiotiques. Cette étude visait à évaluer cinq souches de champignons mycorhiziens arbusculaires pour leur capacité à s'adapter aux sols alcalins d'Haïti. L'expérience a été réalisée en serre pour examiner l'effet combiné du champignon Rhizophagus irregularis et du carbonate de calcium sur la biomasse aérienne, la colonisation mycorhizienne et la composition minérale du poireau. Les résultats ont montré une amélioration significative de la biomasse aérienne des plantes sous l'effet de l'inoculation mycorhizienne, cette amélioration persistant à tous les niveaux de carbonate de calcium. Par ailleurs, les plantes inoculées avec trois des cinq souches de champignon (DAOM 241558, DAOM 197198(AAC) et DAOM 197198(PT)) ont généré un rendement en biomasse supérieur à celui du témoin non inoculé, avec des accroissements de l'ordre de 87%. En ce qui concerne le taux de colonisation, les plantules inoculées ont montré un niveau de colonisation mycorhizienne variant de 45% à 61% selon les souches de champignon, qui diminue avec l'augmentation de la concentration de carbonate de calcium. Les résultats révèlent une corrélation positive entre la biomasse aérienne et le taux de colonisation mycorhizienne. En effet, plus la colonisation est élevée, plus le rendement en biomasse aérienne augmente. Cette observation s'applique à toutes les souches, à l'exception de la souche DAOM 234181 qui, malgré un taux de colonisation élevé, génère un faible rendement en biomasse chez la plante inoculée. Enfin, une teneur plus importante des plantes en phosphore, en potassium et en zinc a été observée lorsque celles-ci ont été inoculées avec l'une de ces trois souches, soit DAOM 241558, DAOM 197198(AAC) et DAOM 197198(PT), et ceci même à des concentrations élevées de carbonate de calcium.

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Kaumbu, Jean Marc Kyalamakasa. "Sélection précoce des espèces forestières et potentiel mycorhizien arbusculaire en vue de la reforestation de la forêt claire dégradée du Haut-Katanga, en République Démocratique du Congo." Doctoral thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/68940.

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Abstract:

Dans la province du Haut-Katanga, en République démocratique du Congo (RD Congo), une forte pression anthropique est exercée sur la forêt claire (FC, Miombo) par l’agriculture et la demande accrue en charbon de bois, due à la croissance démographique. La restauration de la FC dégradée est devenue essentielle pour renverser cette régression et gérer durablement la FC. L’objectif principal de cette thèse était d’étudier la croissance de semis et le potentieldes champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA). Elle avait pour objectifs spécifiques:(i) d’évaluer la croissance et le statut mycorhizien des espèces forestières de la FC, en lien avec le statut de succession, espèces pionnières (EP) et tardives (ET); (ii) de déterminer le potentiel d’inoculum mycorhizien arbusculaire (PIMA) dans la FC dégradée; et (iii) de décrire la communauté des CMA, associés à un arbre forestier à usage multiple (Pterocarpustinctorius Welw ou Mninga maji en Swahili, Mukula en Bemba).D’abord, la croissance des semis a été évaluée, pour deux espèces d’arbres pionnières(Combretum collinum et Pterocarpus tinctorius) et six espèces tardives (Brachystegiaboehmii, B. longifolia, B. spiciformis, B. wangermeana, Julbernardia globiflora et J.paniculata), 1, 2 et 4 ans après la plantation. Ensuite, le PIMA a été évalué par le piégeage des plantules de Crotalaria juncea dans la FC dégradée. La relation entre le PIMA et les indices de végétation a été établie avec les modèles linéaires généralisées mixtes (MLGM)et les régressions linéaires. En dernier lieu, la diversité et la structure de la communauté des CMA des racines de P. tinctorius ont été caractérisées dans les jachères agricoles et forestières de trois sites, par amplification, clonage du gène 28S de la grande sous-unité(LSU) de l’ADN ribosomal et le séquençage Sanger. Les résultats montrent que les espèces forestières pionnières (EP, Chipya) avaient une croissance précoce et une productivité 3 à 40 fois supérieure comparées aux ET (typique du Miombo). Les espèces pionnières étaient colonisées par les CMA, alors que les espèces tardives l’étaient par les ectomycorhizes. Par ailleurs, la densité des arbres des EP influence positivement le PIMA, particulièrement les légumineuses ligneuses agissant en synergie avec l’abondance des herbacées annuelles. Par leur colonisation mycorhizienne élevée, les légumineuses ligneuses seraient les plantes refuges des CMA. Finalement, une diversité moléculaire de 30 unités taxonomiques opérationnelles (UTOs) des CMA était associée à P.tinctorius (une des légumineuses ligneuses mycotrophes), dans les friches agricoles et forestières de trois sites étudiés. La richesse spécifique et la structure de la communauté des CMA étaient influencées par la densité des espèces ligneuses, colonisées par les CMA, équitablement réparties dans les espèces végétales. De plus, la communauté des CMA était dominée par les espèces du genre Rhizophagus et Sclerocystis, qui étaient fortement associées à certaines propriétés chimiques du sol (pH, acidité, Al et Fe total) et à la densité de quelques arbres. Ainsi, les résultats mettent en évidence une variabilité de la croissance et de la biomasse en fonction du statut de succession (groupes écologiques). Aussi, le PIMA et la communauté des CMA étaient contrôlés par la densité des arbres et quelques propriétés du sol. Nous suggérons la reforestation de la forêt claire dégradée avec les espèces indigènes (P.tinctorius, B. spiciformis et C. collinum), en plantations mono spécifiques ou en régie agroforestière avec les cultures vivrières. In the Katanga province, Democratic Republic of the Congo (DR Congo), the anthropogenic pressure is exerted on the Miombo woodland (MW) with the expansion of the agricultural lands and the increased demand for charcoal, due to the demographic growth. The restorationof agricultural and forest fallows has become essential to reverse this decline and sustainably manage the degraded MW. The main objective of this thesis was to study the development of seedlings and the potential of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in the MW of UpperKatanga, DRC. Its specific objectives were to: (i) assess the development and mycorrhizalstatus of MW species, with respect to their successional status (early (ES) or late (LS) tree species); (ii) determine the arbuscular mycorrhizal inoculum potential (AMIP) in degradedMW; and (iii) describe the diversity and community structure of AMF associated with amultipurpose forest tree (Pterocarpus tinctorius Welw also named Mninga maji in Swahili,Mukula in Bemba).First, the development of the seedlings was evaluated, for two pioneer tree species(Combretum collinum and P. tinctorius) and six late species (Brachystegia boehmii, B.longifolia, B. spiciformis, B. wangermeana, Julbernardia globiflora and J. paniculata), 1, 2and 4 years after planting. Then, the AMIP was estimated in degraded MW by baitingCrotalaria juncea seedlings. The relationship between AMIP and vegetation indix wase stablished with Generalized Linear Mixed Models (GLMM) and linear regressions. Finally, the diversity and the structure of the AMF community in the roots of P. tinctorius were characterized in the agricultural and forest fallow of three sites, by amplification, cloning of the 28S gene of the large subunit (LSU) of the ribosomal DNA and Sanger sequencing. The results showed that the early successional tree species, ES (Chipya) had early growthand were 3 to 40 times more productive than to LS (tree species characteristic of MW). ESspecies were colonized by AMF, whereas LS species were colonized by ectomycorrhizal fungi. In degraded MW, the density of some trees had a positive influence on AMIP,particularly woody legumes acting synergistically with the abundance of annual grasses.Woody legumes were more colonized and would act as AMF plant refuges. Molecular diversity of 30 operational taxonomic units (UTOs) of AMF was associated with P. tinctorius (one of the mycotrophic woody legumes), in the agricultural and forest fallows of three sites studied. The community richness and structure of the AMF were driven by the density ofwoody species colonized by AMF evenly distributed in plant species. The AMF communitywas dominated by species of the genera Rhizophagus and Sclerocystis, and were strongly associated with some chemical properties of the soil (pH, acidity, total aluminium and totaliron) and the density of some trees. Thus, the results highlight a variability of growth and biomass depending on the successional status (ecological groups). Also, the AMIP and the AMF communities were mainly driven by tree density and soil properties. We suggest there forestation of degraded MW with the native species (P. tinctorius, B. spiciformis and C.collinum) in mono-specific plantations or under agroforestry management with food crops.

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Kuznetsova, Elena Vladislavovna. "Characterization of Pea (Pisum Sativum L.) genes implicated in arbuscular mycorrhiza formation and function." Thesis, Dijon, 2010. http://www.theses.fr/2010DIJOS023/document.

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Abstract:

L’association mycorhizienne à arbuscules (AM) est le résultat d’une interaction compatible entre les génomes des deux partenaires symbiotiques. Dans ce contexte, le but de mes recherches a été de mieux caractériser le rôle des gènes de pois liés aux stades tardifs de la symbiose, PsSym36, PsSym33 and PsSym40, dans le fonctionnement de la symbiose MA (i) en étudiant l’effet des mutations de ces trois gènes sur l’expression des gènes de la plante et du champignon, et (ii) en créant les conditions pour positionner deux de ces gènes, PsSym36 and PsSym40, sur la carte génétique afin d’envisager leur clonage futur. L’expression d’un groupe de dix gènes fongiques et de huit gènes de plante, déjà décrits pour être activés durant le développement de la mycorhize, a été comparée dans les racines de pois inoculées avec G. intraradices chez les plantes de génotypes sauvages, ou les mutants Pssym36, Pssym33 et Pssym40. L’expression de la plupart des gènes fongiques a été inhibée dans les racines du mutant Pssym36 où la formation des arbuscules est avortée, tandis que l’expression de plusieurs d’entre eux a été activée lorsqu’il existe un développement plus rapide du champignon dans les racines du mutant Pssym40. Des microdisséquats obtenus à partir de racines mycorhizées du mutant PsSym40 confirment l’expression préférentielle de trois gènes de G. intraradices (SOD, DESAT et PEPISOM) dans les cellules contenant les arbuscules. L’inactivation du gène PsSym36 provoque également une inhibition des gènes de plante alors que la mutation des gènes PsSym33 and PsSym40 affecte l’expression des gènes de plante plutôt de façon temporelle. Les résultats indiquent ainsi une implication des gènes SYM de pois dans la modulation des interactions moléculaires entre la plante et le champignon impliquées au niveau de la signalisation, des échanges nutritifs ou de la régulation des réponses au stress durant la formation et/ou le fonctionnement de la symbiose AM. Les conditions pour la localisation des gènes PsSym36 and PsSym40 sur la carte génétique du pois ont été développées pour leur clonage basé sur la cartographie. En utilisant les marqueurs moléculaires obtenus, il a été possible de conclure que la localisation du gène PsSym40 réside vraisemblablement à l’extérieur des groupes de liaison I, II, III ou V de la carte génétique du pois The arbuscular mycorrhizal (AM) association results from a successful interaction between the genomes of the two symbiotic partners. In this context, the aim of my research was to better characterize the role of the late stage symbiosis-related pea genes PsSym36, PsSym33 and PsSym40 in the functional AM (i) by investigating the effect of mutations in the three genes on fungal and plant gene responses and (ii) by creating conditions for the localization of two of the genes, PsSym36 and PsSym40, on the pea genetic map for future map-based cloning. The expression of a subset of ten fungal and eight plant genes,previously reported to be activated during mycorrhiza development, was compared in Glomus intraradices-inoculated roots of wild type and Pssym36, Pssym33 and Pssym40 mutant pea plants. Most of the fungal genes were down-regulated in roots of the Pssym36 mutant where arbuscule formation is defective, and several were upregulated with more rapid fungal development in roots of the Pssym40 mutant. Microdissection of mycorrhizal PsSym40 roots corroborated preferential expression of the three G. intraradices genes SOD, DESAT and PEPISOM in arbuscule-containing cells. Inactivation of PsSym36 also resulted in down regulation of plant genes whilst mutation of the PsSym33 and PsSym40 genes affected plant gene responses in a more time-dependent way. Results thus indicate an implication of the investigated pea SYM genes in the modulation of plant and fungal molecular interactions linked to signaling, nutrient exchange or stress response regulation during AM symbiosis formation and functioning. Conditions for localization of the PsSym36 and PsSym40 genes on the pea genetic map were developed for their future map-based cloning. Based on the molecular markers obtained, it was possible to conclude that localization of the PsSym40 gene most likely resides outside the linkage groups I, II, III or V of the genetic map of pea Формирование арбускулярной микоризы (АМ) является результатом успешного взаимодействия между геномами двух симбиотических партнёров. Целью моего исследования являлось изучение роли поздних симбиотических генов гороха PsSym36, PsSym33 и PsSym40 в формировании функционального АМ симбиоза. Для этого было проведено исследование эффекта мутаций в генах PsSym36, PsSym33 и PsSym40 на экспрессию грибных и растительных генов, предположительно (по литературным данным) вовлечённых в процессы формирования АМ, а так же проведена работа по локализации генов PsSym36 и PsSym40 на генетической карте гороха для последующего более точного картирования и позиционного клонирования данных генов. Экспрессия десяти грибных и восьми растительных генов была определена в корнях растений дикого типа и PsSym36, PsSym33 и PsSym40 мутантов, инокулированных G. intraradices. В корнях PsSym36 мутанта, имеющего дефект развития арбускул, большая часть грибных генов была супрессирована, в то время как в корнях PsSym40 мутанта, для которого характерна более быстрая по сравнению с диким типом микоризация, был отмечен более высокий уровень экспрессии грибных генов. Использование метода микродиссекций позволило выделить клетки, содержащие арбускулы, из микоризованных корней мутанта PsSym40 и подтвердить, что гены G. intraradices SOD, DESAT и PEPISOM преимущественно экспрессируются в клетках, содержащих арбускулы. Мутация в гене PsSym36 также привела к подавлению экспрессии большинства вовлечённых в анализ растительных генов, тогда как мутации в генах PsSym33 и PsSym40 оказали влияние на ксперессию растительных генов в меньшей степени. Полученные результаты свидетельствуют о роли исследуемых SYM генов гороха в контролировании растительно-грибных молекулярных взаимодействий, связанных с сигналингом, обменом питательными веществами и стрессовыми реакциями в процессе формирования и функционирования АМ симбиоза. Проведённое генетическое картирование не привело к локализации генов PsSym36 и PsSym40 на генетической карте гороха. Однако разработка и использование молекулярных маркеров для картирования позволили исключить локализацию гена PsSym40 в I, II, III и V группах сцепления с высокой долей вероятности

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Vannier, Nathan. "The clonal plant microbiota : assembly rules, heritability and influence on host phenotype." Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1B027/document.

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Abstract:

Les plantes vivent en association avec une grande diversité de microorganismes qui forment son microbiota. Ce microbiote fournit des fonctions clés qui influencent tous les aspects de la vie d'une plante, de l'établissement à la croissance jusqu'à la production. Cette thèse a pour intention de déterminer les règlent d'assemblage du microbiote et ses conséquences pour le phénotypel l'adaptation et l'évolution des plantes. Pour atteindre cet objectif nous avont utilisé différentes approches expérimentales comprenant des plantes clonales comme organismes modèles ainsi que des mésocosmes prairiaux pour analyses à l'échelle des communautés. Nos résultats ont démontré i) que les Champignons Mycohiziens à Arbuscules induisent d'important es variations phénotypiques pour les traits des plantes clonales impliqués dans l'exploration de l'espace et l'exploitation des ressources. Ces changements dépendent de l'identité des symbiontes et altèrent les capacités des plantes à développer des réponses plastiques à l'hétérogénéité environnementale. ii) Les plantes ont évolué un méchanisme permettant la transmission d'une partie de leur microbiote a leur descendance, assurant la qualité de leur habitat. iii) Le contexte spécifique des communautés de plantes est un facteur majeur structurant l'assemblage du microbiota des plantes à échelle locale. L'abondance de certaines espèces de plante dans le voisinage d'une plante cible augmente ou diminue la diversité de son microbiote, déterminant in fine ses performances. De manière générale, cette thèse démontre l'importance des organismes symbiotiques dans la compréhension de l'adaptation et de l'évolution des plantes Plants live in association with a wide diversity of microorganisms forming the microbiota. The plant microbiota provides a variety of key functions that influence many aspects of plant's life comprising establishment, growth and reproduction. The present thesis aims at determining the assembly rules of the plant microbiota and its consequences for plant phenotype, adaptation and evolution. To fulfill this objective, we used different experimental approaches using either clonal plants as model organisms or grassland mesocosms for community-wide analyses. Our results demonstrated i) that Arbuscular Mycorrhizal Fungi induce important phenotypic variations in clonal plants traits involved in space exploration and resources exploitation. These changes depended on the identity of the symbionts and altered the plants ability to produce plastic responses to environmental heterogeneity. ii) Plants have evolved a mechanism allowing the transmission of a part of their microbiota to their progeny, ensuring thus their habitat quality. iii) The plant community context is a major factor structuring local plant microbiota assembly. Particular plant species identity in the neighborhood increase or decrease the microbiota diversity and ultimately determine the focal plant performance. This thesis overall demonstrates the importance of symbiotic microorganisms in the understanding of the plant adaptation and evolution. From the knowledges acquired we developed a novel understanding of symbiotic interactions in clonal plants by extending the holobiont theory to the meta-holobiont theory

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Peyret, Guzzon Marine. "Etudes moléculaires de la diversité des communautés et populations de champignons mycorhiziens à arbuscules (Glomeromycota)." Thesis, Dijon, 2014. http://www.theses.fr/2014DIJOS065/document.

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Abstract:

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

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Koller, Robert. "Amoebae in the rhizosphere and their interactions with arbuscular mycorrhizal fungi : effects on assimilate partitioning and nitrogen availability for plants." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL080N/document.

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Abstract:

Les interactions entre les végétaux et les organismes telluriques sont déterminantes pour la décomposition des matières organiques et la nutrition minérale des plantes. L’objectif général de la thèse était de comprendre comment les interactions multi-trophiques dans la rhizosphere agissent sur la disponibilité en azote minéral et l’allocation en carbone dans la plante. Nous avons mis au point des dispositifs de culture de plante, permettant de contrôler l’environnement biotique des racines (inoculation par des espèces symbiotiques modèles : un protozoaire bactériophage et/ou une espèce mycorhizienne à arbuscules). Nous avons utilisé l’azote 15N et le carbone 13C pour tracer le cheminement de l’azote du sol vers la plante et le carbone assimilé par photosynthèse, de la plante vers le sol et les microorganismes du sol. L’allocation de C vers les racines et la rhizosphère est dépendante de la qualité de la litière foliaire enfouie. La structure de la communauté microbienne déterminée par l’analyse des profils d’acides gras (PLFA) est modifiée par la présence de protozoaires pour la litière à C/N élevé. Les mycorhizes à arbuscules et les protozoaires présentent une complémentarité pour l’acquisition du C et de N par la plante. Les protozoaires remobilisent l’azote de la biomasse microbienne par leur activité de prédation. Les hyphes fongiques transportent du C récent issu de la plante vers des sites riches en matière organique non accessibles aux racines. Ainsi, l’activité de la communauté microbienne est stimulée et la disponibilité en N augmentée lorsque des protozoaires sont présents. Les perspectives de ce travail sont de déterminer si (i) les interactions étudiées dans ce dispositif modèle peuvent être généralisées à d’autres interactions impliquant d’autres espèces de champignons mycorhiziens et de protozoaires (ii) la phénologie de la plante et la composition des communautés végétales influence la nature et l’intensité des réponses obtenues Plants interact with multiple root symbionts for fostering uptake of growth-limiting nutrients. In turn, plants allocate a variety of organic resources in form of energy-rich rhizodeposits into the rhizosphere, stimulating activity, growth and modifying diversity of microorganisms. The aim of my study was to understand how multitrophic rhizosphere interactions feed back to plant N nutrition, assimilate partitioning and growth. Multitrophic interactions were assessed in a single-plant microcosm approach, with arbuscular mycorrhizal fungi (Glomus intraradices) and bacterial feeding protozoa (Acanthamoeba castellanii) as model root symbionts. Stable isotopes enabled tracing C (13C) and N (15N) allocation in the plant and into the rhizosphere. Plant species identity is a major factor affecting plant-protozoa interactions in terms of N uptake and roots and shoot morphology. Plants adjusted C allocation to roots and into the rhizosphere depending on litter quality and the presence of bacterial grazers for increasing plant growth. The effect of protozoa on the structure of microbial community supplied with both, plant C and litter N, varied with litter quality added to soil. AM-fungi and protozoa interact to complement each other for plant benefit in C and N acquisition. Protozoa re-mobilized N from fast growing rhizobacteria and by enhancing microbial activity. Hyphae of AM fungi acted as pipe system, translocating plant derived C and protozoan remobilized N from source to sink regions. Major perspectives of this work will be to investigate whether (i) multitrophic interactions in our model system can be generalized to other protozoa-mycorrhiza-plant interactions (ii) these interactions are depending on plant phenology and plant community composition

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Campagnac, Estelle. "Etude in vitro de l'impact de deux fongicides inhibiteurs de la biosynthèse des stérols (IBS) sur le métabolisme stérolique des deux partenaires de la symbiose mycorhizienne arbusculaire : évaluation du stress oxydant induit dans la symbiose." Littoral, 2009. http://www.theses.fr/2009DUNK0225.

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Abstract:

L’objectif de ce travail était d’une part d’étudier l’impact de deux fongicides IBS (fenpropimorphe, fenhexamid) sur le métabolisme stérolique d’organismes non-cibles, racines transformées / champignon mycorhizien arbusculaire (MA), Glomus intraradices cultivés in vitro et d’autre part d’examiner le stress oxydant induit après application des IBS sur la symbiose. Des effets différentiels entre le fenpropimorphe et le fenhexamid ont été montrés. La phytotoxicité du fenpropimorphe, mise en évidence par la réduction drastique de la croissance racinaire semble être liée (i) au remplacement des ∆5-stérols normaux par des stérols anormaux: 9ß,19cyclopropylstérols, ∆8,14-stérols, ∆8-stérols et ∆7-stérols (ii) à l’induction d’un stress oxydant (peroxydation lipidique, activités d’enzymes antioxydantes). En revanche, le fenhexamid n’à aucun impact sur le profil stérolique et sur le développement racinaire, néanmoins induit un stress oxydant significatif dans les racines. Un effet protecteur de la mycorhization vis-à-vis de la peroxydation des lipides dans les racines a été mis en évidence lors de l’application des deux fongicides. De plus, nos résultats suggèrent qu’une composition en phytostérols normale est indispensable au bon développement de la symbiose. La fongitoxicité du fenpropimorphe sur le développement de G. Intraradices a été observée par un développement fongique réduit, une diminution de la teneur en stérols associée à l’augmentation d’un précurseur, le squalène. Cela suggère une inhibition d’une enzyme cible inhabituelle chez les champignons, la squalène époxydase The aim of this work was on one hand to study the impact of two fungicides IBS (fenpropimorph, fenhexamid) on sterol metabolism of non-target organisms, transformed roots / arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), Glomus intraradices grown in vitro, and on the other hand to examine oxidative stress induced by applying the two IBS on symbiosis. Differential effects between fenpropimorph and fenhaxamid were shown. The phytotoxicity of fenpropimorph was underscored by the significant reduction in root growth and appeared to be due to (i) the replacement of the normal ∆5-stérols by usual sterols : 9ß,19cyclopropylstérols, ∆8,14-stérols, ∆8-stérols et ∆7-stérols (ii) and the induction of an oxidative stress (lipid peroxidation, antioxidant enzyme activities). However no impact on the sterol profile and root development was detected with fenhexamid, while a significant oxidative stress was highlighted in roots. A propective effect of mycorhization was noticed on the lipid peroxidation of roots after application of the two fungicides. Moreover, our results suggest that a normal composition of phytosterols is essential to the development of symbiosis. The fongitoxicity of fenpropimorph on the development of G. Intraradices was shown by a reduced fungal development, a decrease of sterol content and the increase of a precursor, the squalene. This suggests the inhibition of an unknown target enzyme in fungi, the squalene epoxydase

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Pierart, Antoine. "Rôle des champignons mycorhiziens à arbuscules et des bioamendements dans le transfert et la bioaccessibilité de Cd, Pb et Sb vers les végétaux cultivés en milieu urbain." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30148/document.

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Abstract:

Pollution et agriculture urbaine (AU) sont deux mondes interconnectés soumettant les villes au défi de la durabilité, dans un contexte où la pollution aux metalloïdes augmente au moins autant que l'intérêt pour l'agriculture urbaine. Les biofertilisants / bioamendements utilisés en AU (champignons mycorhiziens à arbuscules, compost, biochar) peuvent influencer la mobilité des polluants du sol. Cette étude vise à mieux comprendre le devenir de contaminants inorganiques géogéniques et anthropiques, majeurs (Cd, Pb) ou émergents (Sb), dans des systèmes sol-plante-biofertilisant et leur bioaccessibilité pour l'homme. Si la mobilité des polluants est modifiée par les biofertilisants, le type de source influence aussi leur bioaccessibilité. La communauté fongique semble cruciale dans ces phénomènes mais est impactée par l'ajout de compost. Ainsi, l'utilisation de ces biofertilisants sur sol pollué est à raisonner du fait des interactions multiples affectant la phytodisponibilité des polluants Urban agriculture (UA) and pollution are two worlds more inter-connected every day, creating one of the main challenges of sustainable cities as persistent metal(loid) contamination increases as much as the interest for urban agriculture. Biofertilizers and bioamendments used in UA (arbuscular mycorrhizal fungi, compost, and biochar) can influence the mobility of contaminants in soil. This study aims to better understand the fate of anthropic or geogenic, major (Cd, Pb) and emerging (Sb), inorganic contaminants in soil-plant-biofertilizer systems and their human bioaccessibility. While contaminant mobility in soil is affected by biofertilizers, their origin influences also their bioaccessibility. The fungal community seems crucial in this phenomenon but is impacted by compost addition. Hence, using these biofertilizers in contaminated soils has to be thought wisely because of the multiple interactions affecting contaminant's phytoavailability

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Duhamel, Marie. "Évolution de la coopération et conséquences d'une baisse de diversité de plantes sur la diversité des symbiontes racinaires." Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00867233.

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Abstract:

Le mutualisme entre les plantes et les champignons arbusculaires mycorhiziens est extrêmement répandu (~ 80% des plantes sont colonisées par ces organismes) et ancien (il ya plus de 450 millions d'années). Cette relation symbiotique est une composante essentielle du fonctionnement des écosystèmes et de leur productivité, et est fortement impliqué dans le cycle de deux éléments clés: le phosphore et le carbone. Le maintien de ce mutualisme est devenu particulièrement important dans le contexte actuel de perte de biodiversité. Un des objectifs de cette thèse était de comprendre la stabilité de ce mutualisme. L'accent a tout d'abord été mis sur les échanges de nutriments impliqués dans cette symbiose, en testant si la plante hôte et les symbiotes fongiques sont capables de discriminer leurs différents partenaires, et d'allouer davantage de ressources aux partenaires fournissant plus de nutriments. J'ai ensuite étudié la possibilité de l'implication de la plante hôte dans la protection des symbiotes mycorhiziens via un transfert de métabolites secondaires dans les hyphes. Nous avons alors pu emettre une nouvelle hypothèse suggérant que la protection en métabolites secondaires venant de la plante serait positivement corrélée avec le niveau de coopération (à savoir le transfert des nutriments) du champignon symbiotique. L'echelle d'étude est ensuite passée de l'individu à la communauté en étudiant les effets de la diminution de la diversité végétale sur la diversité des symbiotes racinaires. Pour ce faire, des analyses moléculaires et des outils novateurs ont été utilisés, tels que le séquençage à haut débit. Pour faciliter encore l'étude des séquences obtenues et d'autres séquences fongiques, j'ai collaboré avec des collègues afin de créer une base de données 'Phymyco-DB' rendue publique en 2012. Enfin, je discute de l'implication du mutualisme mycorhizien dans le contexte des systèmes agricoles actuels et propose de nouvelles trajectoires pour gérer ces systèmes. Ce projet de thèse apporte un nouvel éclairage sur la façon dont fonctionnent ces interactions entre les plantes et champignons MA et sur la manière dont ils façonnent les processus écologiques et les trajectoires évolutives dans les écosystèmes naturels et agricoles. Ces points sont d'une importance majeure pour développer une agriculture plus écologiquement intensive et durable. Le projet a fourni de nouvelles connaissances et perspectives sur la perte de la diversité végétale, et ses conséquences pour la stabilité de la symbiose AM. Comme les champignons mycorhiziens sont essentiels dans les processus des écosystèmes et l'entretien de la fertilité des sols, ce travail devrait avoir un large impact dans (i) la politique de protection des sols, (ii) la recherche sur l'amélioration des plantes et (iii) la conception de systèmes agricoles durables.

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Doidy, Joan. "The Medicago truncatula sucrose transporter family." Diss., lmu, 2012. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:19-151723.

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Viollet, Amandine. "Influence du système de sécrétion de type III bactérien dans les interactions plante-Pseudomonas spp. fluorescents non pathogènes." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00596562.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est de contribuer à faire progresser les connaissances sur les interactions bénéfiques entre les plantes et les microorganismes en évaluant la contribution des systèmes de sécrétion de type III (SST3). Une synthèse des connaissances disponibles relatives aux SST3 chez les Pseudomonas non pathogènes, saprotrophes ou mutualistes, présentée chapitre I, montre que les SST3 ne sont pas cantonnés aux interactions parasites ou pathogènes avec les plantes. Dans l'étude expérimentale présentée chapitre II, nous avons utilisé différents génotypes de Medicago truncatula Gaertn. cv. Jemalong capables (Myc+) ou non (Myc-) d'établir une symbiose mycorhizienne. Ce travail nous a permis de montrer que les Pseudomonas spp. fluorescents possédant un SST3 (SST3+) sont préférentiellement associés aux racines mycorhizées des génotypes Myc+ de M. truncatula (J5 et TRV48) plutôt qu'aux racines du mutant Myc- (TRV25) et au sol nu. Ainsi, la plante seule n'est pas à l'origine de la présence accrue des Pseudomonas SST3+. La colonisation de la racine par les champignons mycorhizogènes à arbuscules (CMA), le développement du mycélium intraradiculaire et/ou la formation associée d'arbuscules, sont également déterminants. Dans l'étude présentée chapitre III, nous avons comparé les effets de la souche modèle promotrice de mycorhization (MHB) P. fluorescens C7R12 (SST3+) et de son mutant C7SM7 (SST3-), sur la mycorhization et la croissance de M. truncatula dans un sol non stérile. Ce travail a permis de montrer que le SST3 de C7R12 contribue à l'effet MHB de la bactérie. La promotion de la colonisation de la racine de M. truncatula par les CMA indigènes induite par le SST3 de C7R12 s'est traduite par une amélioration de la croissance de la plante. En revanche, l'inactivation du SST3 chez C7SM7 a eu un impact délétère sur la colonisation de la racine de M. truncatula par les CMA du sol étudié et sur la croissance de la plante. L'observation d'effets quantitatifs opposés entre C7R12 et C7SM7, nous a conduits à nous interroger sur l'existence d'un effet différentiel de l'inoculation de ces bactéries sur la structure et la diversité des communautés des microorganismes associés. Dans une étude présentée chapitre IV, le suivi dynamique en parallèle de la structure des communautés totales bactériennes (B-RISA) et fongiques (F-RISA) et de la colonisation de la racine par les CMA a été réalisée. Aucun effet de l'inoculation n'a été observé sur la structure des communautés fongiques de la rhizosphère ou des racines. En revanche, la structure des communautés bactériennes a varié selon que les plantes aient été inoculées ou non et selon la souche inoculée. Néanmoins, ces différences ont été observées plusieurs semaines après les effets de l'inoculation de C7R12 ou de C7SM7 sur la colonisation de la racine par les CMA. Ce décalage dans le temps, suggère que les différences observées dans la structure des communautés bactériennes pourraient être une conséquence plutôt qu'une cause des variations observées sur la mycorhization de M. truncatula. Nos résultats n'ont pas permis de mettre en évidence d'effets de l'inoculation sur la diversité des populations des bactéries fixatrices d'azote présentes dans les nodosités de M. truncatula. L'analyse des séquences de la grande sous-unité de l'ADN ribosomique (LSU rDNA) amplifiées à partir d'ADN extrait des racines, a montré pour les plantes inoculées et non inoculées, que les populations de CMA étaient majoritairement apparentées à Glomus intraradices. Un groupe d'isolats spécifiquement associé aux racines inoculées avec C7R12 et apparenté à G. claroideum a été décrit. Le groupe spécifique pourrait être associé à l'amélioration de la mycorhization observée dans les racines inoculées avec C7R12. Néanmoins, compte tenu de sa faible représentation numérique (8%), il semble probable que l'inoculation de C7R12 ait aussi un effet quantitatif sur la colonisation de la racine de M. truncatula par les CMA. etc

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Hayek, Soukayna. "Mycorrhiza-induced resistance against Thielaviopsis basicola in the ornemental crop Petunia hybrida." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00808074.

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Abstract:

Petunia hybrida is an ornamental crop of high economic interest but diverse root pathogens can cause high ¬losses, especially in soilless greenhouse production systems, and their control by conventional methods implies an excessive use of pesticides. A more sustainable horticulture requires alternative methods to counter these chemical inputs. The introduction of arbuscular mycorrhiza (AM), known to reduce a number of root diseases in other plant species, into the production itinerary could form an integral part of an appropriate strategy. However, mycorrhizal effects against soil-borne pathogens are not always predictable and mechanisms behind the protective effects of mycorrhiza are largely unknown. In this context, mycorrhiza-induced resistance (MIR) was studied in P. hybrida in an inert soilless substrate, and the underlying mechanisms were investigated.After testing different soil-borne pathogenic fungi causing disease in petunia nursery production, Thielaviopsis basicola was selected as a model pathosystem. Three AM fungal species were evaluated for their ability to protect petunia against T. basicola; only Glomus mosseae BEG 12 turned out to reduce disease symptoms and pathogen spread in roots. Split root experiments showed that this protective effect was systemic and could be induced in non-mycorrhizal parts of mycorrhizal root systems, in agreement with previous studies in other plant pathosystems. The AM fungus, moreover, reduced the amount of phosphate fertiliser input fivefold, and provides tolerance against high salt concentrations in the horticultural substrate.In order to gain insight into molecular mechanisms involved in the MIR to T. basicola in petunia roots, hypotheses were tested by analysing the expression patterns of plant genes which are involved in various pathways of known plant defence responses. Nine genes related to the jasmonic acid pathway of induced systemic resistance (ISR) by plant growth promoting bacteria and three genes activated by salicylic acid, a key molecule in systemic acquired resistance (SAR), were selected. Expression profiles of these genes indicated that local MIR to T. basicola in petunia roots does not primarily involve either pathway, whilst systemic MIR in this pathosystem could include elements of both SAR and ISR. The activation of seven AM-related genes was unaffected by T. basicola infection of mycorrhizal petunia roots showing that the pathogen does not affect symbiotic functionality. Results suggest that the part of the symbiotic cell programme covering AM-regulated plant defence genes may constitutively contribute to the expression of local MIR; the role of such genes in this phenomenon merits further attention and analyses

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Lecomte, Julie. "Étude de l’interaction entre le champignon mycorhizien Glomus irregulare et les bactéries du sol." Thèse, 2010. http://hdl.handle.net/1866/4986.

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Abstract:

Dans cette étude, nous avons isolé et cultivé des bactéries intimement liées aux spores du champignon mycorhizien Glomus irregulare prélevées dans la rhizosphère de plants d’Agrostis stolonifera L. récoltés dans un sol naturel. Le séquençage des 29 morphotypes isolés a révélé la présence de seulement sept taxons bactériens (Variovorax paradoxus, Microbacterium ginsengiosoli, Sphingomonas sp., Bacillus megaterium, B. simplex, B. cereus et Kocuria rhizophila). Des isolats de chacun de ces sept taxons ont ensuite été cultivés in vitro sur le mycélium de G. irregulare afin d’observer par microscopie leur capacité à croitre et à s’attacher au mycélium en absence d’éléments nutritifs autres que ceux fournis par le champignon. Tous les isolats, sauf B. cereus, ont été capables de bien croitre dans le système expérimental et de s’attacher au mycélium en formant des structures ressemblant à des biofilms sur la surface du champignon. Toutefois, B. simplex formait ces structures plus rapidement, soit en 15 jours, alors que les autres isolats les ont formés après 30 jours (K. rhizophila et B. megaterium) ou 45 jours (V. paradoxus, M. ginsengiosoli et Sphingomonas sp.). D’autre part, la technique PCR-DGGE a permis d’analyser la diversité bactérienne associée aux spores. La diversité des taxons associés aux spores de G. irregulare qu’il a été possible d’isoler et de cultiver in vitro a été nettement moindre que celle qui était présente sur la surface des spores, alors que la biodiversité bactérienne totale du sol a été encore beaucoup plus élevée. Les bactéries associées aux champignons mycorhiziens jouent probablement un rôle important dans la capacité des plantes à résister aux stress biotiques et abiotiques auxquels elles sont soumises. In this study, we isolated and cultivated bacterial cells intimately associated with Glomus irregulare spores in a natural soil Agrostis stolonifera rhizosphere. Sequencing of the 29 morphotypes isolated revealed the presence of only seven bacterial taxa (Variovorax paradoxus, Microbacterium ginsengiosoli, Sphingomonas sp., Bacillus megaterium, B. simplex, B. cereus and Kocuria rhizophila). These seven isolates were cultivated in vitro on the mycelium of G. irregulare to allow microscopic observation of growth and attachment to the mycelium in absence of nutritive sources other than those derived from the fungal mycelium. All isolates but B. cereus were able to grow on the experimental system and to attach to the mycelium to form biofilm-like structures on their surface. However, B. simplex formed these structures more quickly, in 15 days, than the remaining isolates that have formed them only after 30 days (K. rhizophila and B. megaterium) or 45 days (V. paradoxus, M. ginsengiosoli and Sphingomonas sp.). In addition, PCR-DGGE was used to compare bacterial diversity. The bacterial biodiversity associated with spores of G. irregulare that were isolated and cultured in vitro was significantly lower than that present on the spore surface, while total soil bacterial diversity was much higher. The bacteria associated with mycorrhizal fungi probably have an important role in the ability of plants to withstand biotic and abiotic stresses to which they are submitted.

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Balaji, Boovaraghan. "Use of Ri T-DNA transformed roots of pea mutants and a non-host (lupin) in studying precolonization and colonization stages of the arbuscular mycorrhizal (AM) symbiosis /." 1996. http://proquest.umi.com/pqdweb?did=736576141&sid=12&Fmt=2&clientId=9268&RQT=309&VName=PQD.

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Arpin, Pascal. "Étude comparative des propagules extraracinaires et intraracinaires du champignon mycorhizien Glomus irregulare." Thèse, 2012. http://hdl.handle.net/1866/8921.

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Abstract:

La germination des spores est une étape essentielle dans le cycle de vie de la majorité des champignons filamenteux. Les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) forment un certain nombre de propagules infectieuses différentes qui augmentent leur potentiel à coloniser les racines. Parmi elles se trouvent les spores extraracinaires et intraracinaires. La paroi cellulaire des spores joue un rôle majeur dans la survie de ces propagules en étant une barrière physique et osmotique. Puisque une cellule peut faire des ajustements considérables dans la composition et la structure de sa paroi, en réponse aux conditions environnementales, il est possible que les parois des spores intraracinaires et extraracinaires montrent des propriétés mécaniques et osmotiques différentes affectant leur germination et leur survie. Pourtant, contrairement à la connaissance de la génétique moléculaire et de la formation de la paroi cellulaire des CMA, peu d’information est disponible au sujet de ces propriétés mécaniques. Les informations sur la germination des CMA dans des conditions hypertoniques sont aussi rares, et les modèles expérimentaux ne séparent généralement pas les effets directs de la forte pression osmotique externe sur la germination des champignons et les effets attribuables aux plantes. Cette étude avait pour but de répondre à deux importantes séries de questions concernant le comportement des spores mycorhiziennes. Nous avons d'abord déterminé la relation entre la composition de la paroi cellulaire, la structure et les propriétés mécaniques du champignon modèle Glomus irregulare (isolat DAOM 197198). La micro-indentation a été utilisée pour mesurer quantitativement les propriétés mécaniques de la paroi cellulaire. La composition (contenu de chitine et de glomaline) de la paroi cellulaire a été quantifiée par immunofluorescence tandis que la microscopie optique a été utilisée pour mesurer l'épaisseur de la paroi cellulaire. La densité locale en glomaline et l’épaisseur de la paroi étaient significativement plus élevées pour les parois des spores extraracinaires alors que la densité locale en chitine et la rigidité n’ont pas montré de variations entre les spores extraracinaires et intraracinaires. La grande variabilité dans les paramètres étudiés nous a empêchés de cibler un facteur principal responsable de la force totale de la paroi lors de la compression. La diminution des concentrations de chitine et de glomaline a été corrélée à l'évolution de la paroi du champignon au cours de son cycle de vie. On a aussi observé une composition différentielle des couches de la paroi: les polymères de chitine et de glomaline furent localisés principalement dans les couches externes et internes de la paroi, respectivement. Dans la deuxième partie de notre travail, nous avons exploré les effets directs d'engrais, par rapport à leur activité de l'eau (aw), sur la germination des spores et la pression de turgescence cellulaire. Les spores ont été soumises à trois engrais avec des valeurs de aw différentes et la germination ainsi que la cytorrhyse (effondrement de la paroi cellulaire) des spores ont été évaluées après différents temps d'incubation. Les valeurs de aw des engrais ont été utilisées comme indicateurs de leurs pressions osmotiques. L'exposition des spores de Glomus irregulare au choc osmotique causé par les engrais dont les valeurs de aw se situent entre 0,982 et 0,882 a provoqué des changements graduels au niveau de leur cytorrhyse et de leur germination. Avec l'augmentation de la pression de turgescence externe, la cytorrhyse a augmenté, tandis que le taux de germination a diminué. Ces effets ont été plus prononcés à des concentrations élevées en éléments nutritifs. La présente étude, bien qu’elle constitue une étape importante dans la compréhension des propriétés mécaniques et osmotiques des spores de CMA, confirme également que ces propriétés dépendent probablement de plusieurs facteurs, dont certains qui ne sont pas encore identifiés. Spore germination is an essential developmental stage in the life cycle of many filamentous fungi. Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) form a number of different infectious propagules that increase their potential to colonize roots. Among them are extraradical and intraradical spores. The spore cell wall plays a major role in the survival of these propagules by being a physical and osmotic barrier. Because a cell can make considerable adjustments to the composition and structure of its wall in response to environmental conditions, it is possible that intraradical and extraradical spore walls show different mechanical and osmotic properties affecting their survival and germination. However, in contrast to the knowledge on the genetics and molecular composition of AMF cell wall, little is known about its mechanical properties. Information on the germination of AMF under hypertonic conditions is scarce, and experimental designs and methodologies have generally not allowed the direct effects of high external osmotic pressure on fungal germination to be separated from plant-mediated effects. This study had the goal to address two important sets of questions regarding the behavior of mycorrhizal spores. We first determined the relationship between cell wall composition, structure and mechanical properties of the model fungus Glomus irregulare. Micro-indentation was used to quantitatively measure the cell wall mechanical properties. Cell wall composition (chitin and glomalin content) was studied by immunofluorescence whereas optical microscopy was used to measure the cell wall thickness. Glomalin local density and wall thickness were both significantly higher for extraradical spore walls while chitin local density and rigidity were unaffected by origin of spores. High variability in results prevented us from identifying a primary factor responsible for overall wall strength during compression. Decreases of chitin and glomalin concentrations were correlated to the development of the fungal wall throughout its life-cycle. There was also differential association within the wall layers: The chitin and glomalin polymers were localized mostly in the outer and inner walls, respectively. In the second part of our work, we explored the direct effects of fertilizers, in relation to their water activity (aw), on spore germination and cellular turgor pressure. Spores were exposed to three fertilizers with different aw and spore germination and cytorrhysis of spores were assessed after different times of incubation. Water activities of the fertilizers were used as indicators of their osmotic pressures. Osmotic shock exposure of the Glomus irregulare spores to fertilizers at aw values between 0.982 and 0.882 caused gradual changes in cytorrhysis and germination. With the increase of external turgor pressure, cytorrhysis increased while the rate of germination decreased. These effects were most pronounced at high nutrient concentrations. The present investigation, while likely representing a significant step forward in understanding the mechanical and osmotic properties of AMF spores, also confirms that they might depend on many, as yet unidentified factors. Future research should examine differences in the physiology to discern reasons for such differences in spore properties.

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Boon, Eva. "The evolution of inter-genomic variation in arbuscular mycorrhizal fungi." Thèse, 2012. http://hdl.handle.net/1866/8689.

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Abstract:

Contexte: Les champignons mycorhiziens à arbuscules (AMF) établissent des relations symbiotiques avec la plupart des plantes grâce à leurs réseaux d’hyphes qui s’associent avec les racines de leurs hôtes. De précédentes études ont révélé des niveaux de variation génétique extrêmes pour des loci spécifiques permettant de supposer que les AMF peuvent contenir des milliers de noyaux génétiquement divergents dans un même cytoplasme. Si aucun processus de reproduction sexuée n’a jusqu’ici été observé chez ces mycorhizes, on constate cependant que des niveaux élevés de variation génétique peuvent être maintenus à la fois par l’échange de noyaux entre hyphes et par des processus fréquents de recombinaison entre noyaux. Les AMF se propagent par l’intermédiaire de spores qui contiennent chacune un échantillon d’une population initiale de noyaux hétérogènes, directement hérités du mycélium parent. À notre connaissance les AMF sont les seuls organismes qui ne passent jamais par un stade mononucléaire, ce qui permet aux noyaux de diverger génétiquement dans un même cytoplasme. Ces aspects singuliers de la biologie des AMF rendent l’estimation de leur diversité génétique problématique. Ceci constitue un défi majeur pour les écologistes sur le terrain mais également pour les biologistes moléculaires dans leur laboratoire. Au-delà même des problématiques de diversité spécifique, l’amplitude du polymorphisme entre noyaux mycorhiziens est mal connue. Le travail proposé dans ce manuscrit de thèse explore donc les différents aspects de l’architecture génomique singulière des AMF. Résultats L’ampleur du polymorphisme intra-isolat a été déjà observée pour la grande sous-unité d’ARN ribosomal de l’isolat Glomus irregulare DAOM-197198 (précédemment identifié comme G. intraradices) et pour le gène de la polymerase1-like (PLS) de Glomus etunicatum isolat NPI. Dans un premier temps, nous avons pu confirmer ces résultats et nous avons également pu constater que ces variations étaient transcrites. Nous avons ensuite pu mettre en évidence la présence d’un goulot d’étranglement génétique au moment de la sporulation pour le locus PLS chez l’espèce G. etunicatum illustrant les importants effets d’échantillonnage qui se produisaient entre chaque génération de spore. Enfin, nous avons estimé la différentiation génétique des AMF en utilisant à la fois les réseaux de gènes appliqués aux données de séquençage haut-débit ainsi que cinq nouveaux marqueurs génomiques en copie unique. Ces analyses révèlent que la différenciation génomique est présente de manière systématique dans deux espèces (G. irregulare et G. diaphanum). Conclusions Les résultats de cette thèse fournissent des preuves supplémentaires en faveur du scénario d’une différenciation génomique entre noyaux au sein du même isolat mycorhizien. Ainsi, au moins trois membres du genre Glomus, G. irregulare, G. diaphanum and G. etunicatum, apparaissent comme des organismes dont l’organisation des génomes ne peut pas être décrit d’après un modèle Mendélien strict, ce qui corrobore l’hypothèse que les noyaux mycorhiziens génétiquement différenciés forment un pangenome. Background: Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are root-inhabiting fungi whose hyphal networks form symbioses with plants. Previous studies have revealed extremely high levels of genetic variation for some loci, which has lead to the proposition that AMF contain thousands of genetically divergent nuclei that share the same cytoplasm, i.e. they are heterokaryotic coenocytes. No reproductive stage has as yet been observed in AMF, yet evidence is accumulating that the observed high levels of diversity could be maintained by the exchange of nuclei between hyphal systems and (meiotic) recombination. AMF spores contain varying fractions of this heterogeneous population of nuclei, which migrate directly from the parent mycelium. To our knowledge, AMF are the only organisms that never pass through a single nucleus stage in their life cycle, which allows nuclei to diverge into genetically distinct nuclei within the same cytoplasm. Thus, estimating genetic diversity in arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) is a major challenge, not only for ecologists in the field but also for molecular biologists in the lab. It is unclear what the extent of polymorphism is in AMF genomes. The present thesis investigates different aspects of this peculiar genome organization. Results The second chapter in this thesis confirms the extensive intra-isolate polymorphism that was previously observed for large subunit rDNA (in G. irregulare DAOM-197198) and the polymerase1-like gene, PLS (in G. etunicatum), and shows that this polymorphism is transcribed. In the third chapter I report the presence of a bottleneck of genetic variation at sporulation for the PLS locus, in G. etunicatum. Analyses in the fourth chapter, based on a conservative network-based clustering approach and five novel single copy genomic markers, reveal extensive genome-wide patterns of diversity in two different AMF species (G. irregulare and G. diaphanum). Conclusions The results from this thesis provide additional evidence in favor of genome differentiation between nuclei in the same isolate for AMF. Thus, at least three members of the Glomus genus, G. irregulare, G. diaphanum and G. etunicatum appear to be organisms whose genome organization cannot be described by a single genome sequence: genetically differentiated nuclei in AMF form a pangenome.

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Dupont, Sarah. "Arbuscular mycorrhizal fungal communities of 31 durum wheat cultivars (Triticum turgidum var. durum) under field conditions in Eastern Canadian province of Quebec." Thèse, 2018. http://hdl.handle.net/1866/22245.

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Dissertations / Theses on the topic 'Mycorhize à arbuscules'

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