Literatura académica sobre el tema "Symbiose ectomycorhizienne"

Acacia spirorbis est une espèce endémique de la Nouvelle-Calédonie, capable de former des symbioses multiples avec des microorganismes du sol, bactéries fixatrices d’azote, champignons mycorhiziens arbusculaires et des champignons ectomycorhiziens. Cette espèce est capable de se développer sur une très large variété de sols de pH 4 à pH 8, texture sableuse à argileuse, riche ou pauvre en matières organiques, etc. Afin de tester les capacités de cette espèce à initier un processus de restauration écologique des écosystèmes métallifères dégradés par l’exploitation minière, un essai en pépinière et trois essais sur le terrain ont été conduits. Ces essais ont permis de mettre en évidence la capacité d’A. spirorbis à jouer, grâce à la facilitation, un rôle de plante nurse pour des espèces cibles de la restauration écologique comme des espèces du genre Tristaniopsis. Ainsi, nous avons tout d’abord décrit 76 taxons moléculaires (OTUs) de champignons ectomycorhiziens dominés par des taxons proches de Tomentella et de Thelephora, associés avec A. spirorbis dans 12 sites répartis sur trois classes de sol : ferralitique, volcano-sédimentaire et calcaire. Nous avons ensuite constaté la capacité de ces OTUs à s’associer aux Tristaniopsis grâce à la présence initiale d’A. spirorbis. Les capacités d’A. spirorbis à faciliter l’implantation d’autres espèces en améliorant leur survie, leur croissance et en leur permettant de disposer de partenaires fongiques ectomycorhiziens diversifiés sont décrites. Ces résultats ont conduit à proposer un itinéraire technique de restauration écologique des maquis miniers dégradés, itinéraire fondé sur la facilitation entre espèces utilisant A. spirorbis comme plante nurse.

La majorité des plantes supérieures établissent des symbioses mycorhiziennes avec des champignons qui colonisent leurs racines. Ces symbioses améliorent la nutrition hydrique et minérale des plantes et fournissent aux champignons les hydrates de carbone nécessaires à leur croissance. Le but de ma thèse a été d'identifier des gènes fongiques indispensables à l'établissement de cette symbiose. Une collection de 4000 mutants insertionnels du champignon Hebeloma cylindrosporum a été obtenue et criblée en vue d'identifier des mutants non ou faiblement mycorhiziens. Je me suis focalisé sur deux mutants faiblement mycorhiziens. Dans les 2 cas j'ai identifié le gène inactivé. Après avoir cloné l'allèle sauvage de chacun de ces gènes, j'ai étudié leur expression dans des mycéliums en culture pure et en symbiose avec le pin maritime

Les champignons ont développé diverses interactions avec les végétaux. Ces interactions peuvent être bénéfiques pour la plante dans le cas des champignons établissant des symbioses mutualistes ou néfastes si le champignon est pathogène. Elles reposent sur des mécanismes moléculaires mal élucidés. Des études réalisées sur le champignon mutualiste Hebeloma cylindrosporum associé au pin Pinus pinaster ont permis de créer une collection de mutants affectés dans leur capacité à interagir avec les plantes et à former l’organe mixte de la symbiose, l’ectomycorhize. L’objectif de ma thèse a été d’étudier un mutant affecté dans le gène codant une alpha-tubuline Hctubα2. Les tubulines sont des protéines présentes chez tous les Eucaryotes et permettent la formation des microtubules, des éléments clés du cytosquelette. Chez les champignons, on trouve une ou deux alpha tubuline(s). H. cylindrosporum en possède deux. J’ai étudié l’expression de ces deux tubulines lors l’établissement de l’interaction avec les racines de l’hôte. Les résultats indiquent que ces deux gènes sont différentiellement exprimés lors de l’interaction. J’ai étudié au niveau protéomique l’impact de la mutation en comparant les protéomes intracellulaires des deux souches. On retrouve deux alpha-tubulines chez certains champignons phytopathogènes comme Botrytis cinerea. L’hypothèse de l’implication de l’alpha-tubuline 2 dans l’établissement de la pathogénie a été émise. J’ai donc construit des mutants de Botrytis cinerea dans lesquels ce gène a été inactivé. J’ai également tenté de localiser à l’aide de fusions traductionnelles chacune des alpha-tubulines chez le champignon mycorhizien et chez le pathogène
In all terrestrial ecosystems, plants live in close interaction with numerous fungi. The interaction has a negative or positive effect on host plant depending upon the pathogenic or symbiotic status of the fungus. The establishment of these interactions is based on a tightly regulated molecular dialog between symbiotic partners. Previous studies on the ectomycorrhizal fungi, Hebeloma cylindrosporum associated with maritime pine (Pinus pinaster), created a collection of mutants affected in their mycorrhizal abilitiy. The aim of my thesis was to characterize one of these mutants affected in a gene, Hctubα2, encoding an alpha tubulin. Tubulins are eukaryotic cytoskeletal proteins involved in microtubules formation. Fungi have one or two alpha-tubulin. For example, H.cylindrosporum has two alpha-tubulin. The site of mutagenic DNA insertion in fungal genome was characterized. I studied the expression of both alpha-tubulins during the establishement of mycorrhizal interaction. Results showed that the two genes are differentially expressed during the interaction with host plant. At proteomic level, I studied the impact of the mutation comparing the two strains using 2D gel electrophoresis and sequencing differentially accumulated spots. Pathogenic fungi also bear two alpha-tubulins, as Botrytis cinerea. The hypothesis of the involvement of the alpha-tubulin 2 in pathogenesis was investigated. I created Botrytis cinerea mutants deleted for this gene. I also created translational fusions in order to visualize both alpha-tubulins in Hebeloma cylindrosporum and in Botrytis cinerea

Les ectomycorhizes de gymnospermes et d'angiospermes, synthétiques ou naturelles montrent des structures identiques dans leurs grandes lignes. Elles sont constituées d'un manteau et d'un réseau de hartig, des composes tanifères sont observes dans le manteau. Les ectomycorhizes lisses du hêtre (lactaricus/fagus sylvatica) ont un rôle protecteur plus marqué que leur rôle nutritionnel, contrairement aux ectomycorhizes à mycelium frangeant. La comparaison des ectomycorhizes à lactarius blennius et à l. Subdulcis révèle que les structures de leurs manteaux et de leurs réseaux de hartig sont différentes. Dans l'ectomycorhize a l. Subdulcis, un champignon ascomycète parasite (leucoscypha leucotricha) envahit de nombreuses cellules corticales. Une étude des deux précédentes associations (lactaires/hêtre) a été réalisée sur une année de végétation. Elle montre que les échanges entre les partenaires sont ralentis pendant une grande partie de l'année, alors que les rapports symbiotiques vrais sont concentres sur une brève période automnale

Les racines de la plupart des arbres forment des symbioses ectomycorhiziennes avec les champignons mutualistes du sol. Le basidiomycète L. bicolor (Maire) P.D. Orton secrète de petites protéines effectrices (MiSSP) afin d'établir les structures symbiotiques. Toutefois, les protéines de l'hôte ciblées par les MiSSPs ne sont pas connues. Dans notre étude, nous démontrons, à l'aide du système double hybride chez la levure (Y2H), que la protéine MiSSP7 interagit avec les co-récepteurs de l'acide jasmonique (AJ) JAZ5 et JAZ6 de P. trichocarpa. Cette interaction entraine un blocage de la voie de signalisation de l'AJ et favorise le développement symbiotique. Des transformants de L. bicolor, dont l'expression de MiSSP7 est fortement réduite, ne sont plus capables de mycorhizer les racines du peuplier. Une variation transgénique de la transcription de PtJAZ6 ou l'inhibition de la voie de signalisation de l'AJ complémente ce phénotype. Nous avons également montré que la protéine PtJAZ6 interagit avec une protéine de type 14-3-3 et un facteur de transcription de type MYC, formant un complexe de régulation. Deux autres protéines effectrices, MiSSP8 et MiSSP17, sont sécrétées et essentielles au développement symbiotique. Les résultats des analyses Y2H suggèrent que MiSSP8 et MiSSP17 pourraient aider au contournement des réactions de défense de la plante-hôte. Au cours du développement symbiotique, le champignon est le siège d'une reprogrammation génétique importante. Les facteurs de transcription (TFs) sont les principaux acteurs de ces changements génétiques. Nous avons donc étudié les TFs de L. bicolor afin d'obtenir un inventaire complet des TFs régulés par la mycorhization
Roots of most trees form symbiosis with mutualistic soil-borne fungi. The ectomycorrhizal basidiomycete L. bicolor (Maire) P.D. Orton relies on mycorrhizal-induced small secreted proteins (MiSSP) to establish symbiotic tissues in the host-plant. The host proteins targeted by these fungal effectors are yet unknown. In the present study, we used the binary yeast two-hybrid (Y2H) system to determine direct interactions between MiSSP7 and the plant proteins in the L. bicolor-P. trichocarpa ectomycorrhizae. We showed that MiSSP7 interact with the jasmonic acid (JA) co-receptors JAZ5 and JAZ6 of P. trichocarpa, blocking JA signaling and promoting mutualism. L. bicolor transformants with severely reduced expression of MiSSP7 did not enter into symbiosis with poplar roots, a phenotype that could be complemented by transgenically varying the transcription of PtJAZ6 or through inhibiting JA signalling. Additional Y2H assays showed that PtJAZ6 protein form a regulatory complex involving 14-3-3 protein(s) and MYC transcriptional factors. Two others L. bicolor effector-like proteins, MiSSP8 and MiSSP17, are secreted and are essential for the symbiosis development. Y2H assays suggested that these MiSSPs interact with plant proteins involved in plant defence signalling pathways. During symbiosis development, L. bicolor experiences important genetic reprogramming required for root colonization. Transcription factors (TFs) are key players of these genetic changes. Here, we developed high throughput analysis of TFs in L. bicolor to obtain a comprehensive inventory of significantly regulated transcription factors in ECM

L'inoculation de plantules d'eucalyptus globulus ssp bicostata par des souches fongines ectomycorhiziennes de pisolithus tinctorius (coker et couch) se traduit par la stimulation des activités chitinasiques après 6 heures de contact. L'analyse bidimensionnelle des activités chitinasiques radiculaires ne permet pas de discriminer entre une fonction pathogène ou ectomycorhizienne, les mêmes isoformes sont visualisés dans les deux cas. D'autre part, les activités chitinasiques sont stimulées de façon systémique suite à l'inoculation du système radiculaire par des souches ectomycorhiziennes ou pathogènes. L'étude comparative des activités chitinasiques induites par des souches ectomycorhiziennes plus ou moins agressives vis-à-vis de l'eucalyptus, in vivo lors de la colonisation radiculaire ou in vitro après traitement des racines par des extraits fongiques permet d'établir que l'induction des activités chitinasiques radiculaires est positivement corrélée à l'agressivité de la souche fongique. Le pouvoir inducteur contraste des souches symbiotiques étudiées serait attribuable à la présence en plus ou moins grande quantité d'inducteurs compatibles avec cet hôte. Ces inducteurs mycorhiziens sont spécifiques de la plante hôte. Le rôle endogène de ces chitinases lors de la différenciation des tissus radiculaires symbiotiques ou exogène en direction des champignons, soit pour contrôler sa croissance et orienter sont développement, soit pour participer à la génération de molécules signal reste à déterminer

Nous avons étudié les réponses à la contrainte hydrique du système biologique formé par l'association plante hôte – communautés de champignons ectomycorhiziens (ECM) en prenant comme espèces modèles deux chênes méditerranéens correspondant à des types biologiques contrastées décidu (Quercus pubescens) et sempervirent (Q. ilex). Nous avonstesté l'hypothèse selon laquelle les interactions fonctionnelles entre plantes hôtes et communautés associées pourraient être régulées par le niveau de ressource hydrique. A l'aide d'une expérimentation réalisée en conditions contrôlées, nos résultats ont montré que Q. pubescens réduisait davantage sa production que Q. ilex en réponse au déficit hydrique. La colonisation racinaire par les champignons ECM a varié selon les deux chênes et la disponibilité de l'eau. La longueur des racines colonisées était positivement corrélée à la croissance des plantes et à l'immobilisation des nutriments chez l'espèce décidue Q.pubescens mais pas chez Q. ilex. In natura, nous avons testé les traits de communautés ectomycorhiziennes dans un gradient environnemental de trois forêts de Q. ilex. Sur chaque site, le taux de colonisation racinaire et la richesse des espèces ECM ont diminué avec l'horizon échantillonné alors que parallèlement les ECM de la famille dominante Russulaceae augmentaient. Sur tous les sites, le type d'exploration dit «contact» était dominant, particulièrement dans le site sec. La composition des espèces a varié considérablement d'un site à l'autre avec un nombre élevé d'espèces rares, à l'échelle locale et à l'échelle régionale. Dans les trois sites, l'application d'une perturbation de sol de faible dimension a induit uneréponse forte de la communauté ECM. La diversité spécifique et la richesse ont diminué après la perturbation avec la disparition de la plupart des espèces de Russulaceae, de Cantharellaceae et de Clavulinaceae. Les types d'exploration contact ont fortement diminué alors que les types courte distance ont répondu positivement à la perturbation. Une mosaïque d'espèces stress-tolérantes comprenant plusieurs espèces des genres Sebacina sp et Helvellasp, ont dominé les communautés après la perturbation. Ces travaux apportent des éléments de compréhension du fonctionnement et de la réponse du système chênes méditerranéens - communautés ECM face à la contrainte climatique, les expérimentations in natura permettant d'affiner notre connaissance des stratégies écologiques de recolonisation ectomycorhizienneaprès perturbation
The effect of drought had been investigated on the biological system -host plantectomycorrhizal community ECM- using different approaches. In a first part, we evaluated the drought-resistance of Quercus species and their associated ECM fungi, comparing the responses of two oak species differing in their leaf habitat, Q. pubescens vs Q. ilex (deciduous vs evergreen) in a controlled experiment. Our results showed that Q. pubescens reduced more its production than Q. ilex according to drought treatments. The total length of colonized fine roots was positively correlated with plant growth and nutrient immobilization in Q. pubescens but not in Q. ilex. In a second part, we investigated ECM community traits in three Q. ilex forests across an environmental gradient. At each site, both ectomycorrhizal colonization rate and species richness decreased with increasing soil depth, while the dominant family Russulaceae increased in abundance with increasing soil depth. At all sites, contact exploration type strongly dominated, with the highest abundance in the driest site. Species composition varied significantly across sites with high number of rare species at local and regional scales. At all sites, the application of an experimental soil disturbance provoked strong responses of the ECM community. Species richness and diversity decreased after disturbance with disappearance of numerous species of Russulaceae, Cantharellaceae and Clavulinaceae. The relative abundance of contact exploration types decreased after the disturbance whereas the opposite pattern was observed for short distance exploration type. A mosaic of stress-tolerance species of Sebacina sp and Helvella sp, dominated after disturbance. These studies provide an understanding of the functioning and the responses of the system Mediterranean oaks – ECM communities facing climatic constraints. In natura experiments provide us insights on our understanding of ecological strategies of ectomycorrhizal fungi after disturbance

La première partie de ce travail présente le début d'un programme de mycorhization contrôlée de l'Eucalyptus globulus Labill. Au Portugal. Des isolements de souches fongiques ont permis de créer une mycothèque d'isolats fongiques. Des synthèses axéniques ont été utilisées pour la vérification de la compatibilité entre divers champignons et E. Globulus. Quatre séries d'essais en pépinière ont permis d'obtenir quelques indications sur les conditions favorables à un bon établissement de la symbiose ectomycorhizienne. Divers isolats de Pisolithus tinctorius, de Cenococcum geophilum et de Paxillus involutus se sont avérés capables d'établir la symbiose dans les conditions de pépinière étudiées. Les résultats obtenus dans des plantations expérimentales montrent que l'inoculation d'E. Globulus avec des isolats indigènes de P. Tinctorius et C. Geophilum peut avoir un effet positif sur la croissance des arbres pendant les premières années de plantation et un effet positif significatif sur la survie. Dans la deuxième partie, nous avons approfondi le rôle du facteur sècheresse sur l'établissement et le fonctionnement des ectomycorhizes d'E. Globulus. Quatre types de tests in vitro ont permis de cribler des isolats de champignons ectomycorhiziens pour leur aptitude à survivre et à protéger la racine sous atmosphère desséchante ou à croitre et à établir une symbiose à bas potentiel hydrique. Les résultats ont montré que la capacité à établir la symbiose a bas potentiel hydrique était directement liée à la capacité du mycélium à se développer dans ces conditions. Pour un isolat de C. Geophilum nous avons pu montrer que l'effet du potentiel hydrique du milieu sur l'établissement de la symbiose in vitro peut être reproduit dans des cultures en pots. Un autre isolat de C. Geophilum qui a fait preuve de tolérance a des conditions de sécheresse pendant tous les tests, in vitro et en pépinière, a aussi montré un effet positif sur la croissance et la survie des arbres en plantation dans un site sec

Les ectomycorhizes sont des associations symbiotiques etablies entre les racines des arbres et certains champignons du sol. Ces relations mutualistes, dont les benefices sont avant tout trophiques, entrainent des modifications morphologiques et metaboliques importantes des deux partenaires. La formation de l'ectomycorhize d'eucalyptus globulus-pisolithus tinctorius, s'accompagne d'un changement du patron proteique des racines et du champignon. L'expression genique des deux partenaires est egalement modifiee au cours de l'etablissement de la symbiose ectomycorhizienne. Afin d'acquerir une vision globale des genes exprimes et regules au cours de la formation de l'ectomycorhize d'eucalyptus globulus-pisolithus tinctorius, nous avons, au cours de ce travail, developpe un programme de sequencage systematique (est) d'adnc issus d'une banque d'adnc d'ectomycorhize en cours de formation. Ainsi, l'obtention de 508 ests (expressed sequence tag) nous a permis, par comparaison de sequence, d'etablir le premier repertoire des fonctions exprimees au sein d'une ectomycorhize. L'expression des genes correspondant a ces 508 ests a ete ensuite analysee par filtres d'adnc. Nous avons ainsi pu etablir les profils d'expression de 428 genes dans la racine ou le champignon non associe et dans l'ectomycorhize en cours de formation. Cette etude a montre que les principales fonctions exprimees au sein d'une ectomycorhize d'eucalyptus globulus - pisolithus tinctorius couvrent l'expression des genes et la biosynthese des proteines (30,5%), la structure cellulaire et le cytosquelette (15. 5%), le transport et la transduction de signaux (13%) et le metabolisme (13%). La moitie des ests obtenus correspondent a de nouveaux genes non repertories jusqu'ici dans les bases de donnees internationales. L'analyse de l'expression de ces genes par filtres d'adnc a souligne que 81% des transcrits presents dans l'ectomycorhize sont d'origine fongique. Nous avons identifie 96 genes regules par la symbiose (sr), dont 27 ont ete identifies par la technique d'hybridation soustractive (ssh). Parmi ces genes sr nous avons revele l'importance de nombreux genes correspondant a des proteines parietales fongiques (hydrophobines, srap32).