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UNIVERSITÉ DES ANTILLES ET DE LA GUYANE UNIVERSITÉ DES ANTILLES ET DE LA GUYANE FACULTÉ DES SCIENCES EXACTES ET NATURELLES FACULTÉ DES SCIENCES EXACTES ET NATURELLES Raymond AVRIL Raymond AVRIL MASTER RECHERCHE EN SCIENCES ET TECHNOLOGIES BIODIVERSITÉ TROPICALE Spécialité: Ecosystèmes Naturels et Exploités Directeur de stage : Amadou Bâ Laboratoire de Biologie et Physiologie Végétales (LSTM-UMR113)

UNIVERSITÉ DES ANTILLES ET DE LA GUYANE FACULTÉ DES SCIENCES EXACTES ET NATURELLES

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MASTER RECHERCHE EN SCIENCES ET TECHNOLOGIES BIODIVERSITÉ TROPICALE Spécialité: Ecosystèmes Naturels et Exploit é s. UNIVERSITÉ DES ANTILLES ET DE LA GUYANE FACULTÉ DES SCIENCES EXACTES ET NATURELLES. - PowerPoint PPT Presentation

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UNIVERSITÉ DES ANTILLES ET DE LA GUYANEUNIVERSITÉ DES ANTILLES ET DE LA GUYANEFACULTÉ DES SCIENCES EXACTES ET NATURELLES FACULTÉ DES SCIENCES EXACTES ET NATURELLES

Raymond AVRILRaymond AVRIL

MASTER RECHERCHE EN SCIENCES ET TECHNOLOGIES

BIODIVERSITÉ TROPICALESpécialité: Ecosystèmes Naturels et Exploités

Directeur de stage : Amadou BâLaboratoire de Biologie et Physiologie Végétales (LSTM-

UMR113)

Page 2: UNIVERSITÉ DES ANTILLES ET DE LA GUYANE FACULTÉ DES SCIENCES EXACTES ET NATURELLES

PLAN DE L’EXPOSÉ

INTRODUCTION

• Qu’est-ce qu’une symbiose ectomycorhizienne?

• Contexte de la recherche

• Ojectifs de l’étude

MATERIELS ET METHODES

• Présentation du site et plan d’échantillonnage

• Diversité morphologique des sporophores et des ectomycorhizes

• Diversité génétique des sporophores et des ectomycorhizes

RESULTATS ET DISCUSSION

CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES

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QuickTime™ et un décompresseurPhoto - JPEG sont requis pour visualiser

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Qu’est-ce qu’une symbiose ectomycorhizienne?

Association mutualiste entre un champignon du sol et une racine de plante pour former un nouvel organe mixte appelé ectomycorhize (ECM) à l’origine de la partie fructifère du champignon appelée sporophore.

Sporophore

Ectomycorhizes

Plante Champignon

Minéraux

Photosynthétats

C. uvifera

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Contexte de l’étude

C. uvifera a une distribution pantropicale Arbre à usages multiples (reboisement, fruits comestibles …) Contraintes subies en bordure de mer : vent, embruns marins, salinité, piétinement des plantules … La symbiose ectomycorhizienne améliore la résistance des plantules aux stress hydrique et salin (Bandou et al., 2006) La diversité des champignons ectomycorhiziens de C. uvifera est encore peu connue (Bandou, 2005)

Plantation d’ornement Fruits

comestibles

Champignons comestibles

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Évaluer l’impact de la salinité sur les communautés de champignons ectomycorhiziens des arbres-mères et des plantules de C. uvifera

OBJECTIFS

Déterminer à quel point les arbres-mères et leurs plantules partagent un cortège ectomycorhizien commun

C. uvifera en bordure de mer

Plantules et sporophores de Russula cremeolilacina

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MATERIELS ET METHODES1- PRESENTATION DU

SITE Plage de Bois Jolan (Commune de Sainte-Anne) Gradient de salinité (15-2‰) Arbres de petites tailles (1, 4, 6) en milieu salé (15‰) Arbres de grandes tailles (3, 5, 2) en milieu peu salé (2‰) Régénération naturelle à partir de graines uniquement en milieu peu salé Sol sableux, calcaire, pauvre en matière organique le long du gradient

15 2 Salinité (‰)

Mer Altitude

< 1m

30 m

1

564

23

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2- PLAN D’ECHANTILLONNAGE

Dix carottages de sol sous le houppier pour échantillonner des racines de chaque arbre-mère (1 à 6)

Les racines de dix plantules à peu près du même âge ont été échantillonnées sous le houppier à 1 m du tronc de chaque arbre-mère (5, 3, 2)

Identification des sporophores récoltés le long du transect (août 2008 à février 2009)

MATERIELS ET METHODES (suite)

61

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3- CARACTERISATION DES MORPHOTYPES (MT) D’ECTOMYCORHIZES Rinçage des racines à l’eau courante et observation sous la loupe binoculaire et au microscope optique.

Différenciation des MT sur la base de la texture et la couleur du manteau fongique, de la présence des anses d’anastomoses, des cordons mycéliens et des sclérotes.

Taux de mycorhization = nombre de racines mycorhizées/nombre total de racines observées x 100 pour chaque MT.

MATERIELS ET METHODES (suite)

Blanc brillant lisse

Blanc poilu

Jaune pâle poilu

Jaune pâle cireux

Brun foncé feutré

Brun clair feutré

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MATERIELS ET METHODES (suite)

4- CARACTERISATION MOLECULAIRE DES MORPHOTYPES D’ECTOMYCORHIZES ET DES SPOROPHORES

4.1- Extraction d’ADN

4.2- Amplification de l’ITS (Internal transcribed spacer) par la réaction de polymérisation en chaîne (PCR).

• Etape de dénaturation : 95° C pendant 5mn, 35 cycles à 94° C pendant 30 s • Etape d’hybridation: 55° C pendant 30 s• Etape de polymérisation : 72° C pendant 1mn 30s, 72°C pendant 7mn

• Kit de purification d’ADN Dneasy de QIAGEN

ITS= ITS1 + 5.8S + ITS2 Amorces utilisées: ITS1 et ITS4

Page 10: UNIVERSITÉ DES ANTILLES ET DE LA GUYANE FACULTÉ DES SCIENCES EXACTES ET NATURELLES

MATERIELS ET METHODES (suite)4- CARACTERISATION MOLECULAIRE DES MORPHOTYPES

D’ECTOMYCORHIZES ET DES SPOROPHORES (suite)

4.3- Etude du polymorphisme de longueur des fragments de restriction de l’ITS• Digestion de l’ITS avec l’enzyme de restriction Hinf I

4.4- Séquençage de l’ITS• Détermination de l’ordre d’agencement des nucleotides de l’ITS de chaque ribotype (séquençage réalisé au LSTM-UMR113 à Montpellier).

• Fréquence des ribotypes= nombre de ribotypes/nombre total de ribotypes x 100 pour chaque ribotype.

Site 1

Site 2

Site 3

Site 1

Site muté

Site 34 kb

5 kb

ADN 1

ADN 2

9 kb

5 kb4 kb

9 kb

mutation

Page 11: UNIVERSITÉ DES ANTILLES ET DE LA GUYANE FACULTÉ DES SCIENCES EXACTES ET NATURELLES

RESULTRESULTAATS ET TS ET DISCUSSIONDISCUSSION

1- DIVERSITE DES SPOROPHORES

La salinité affecte la diversité des sporophores

en milieu salé (15‰)

en milieu peu salé (2‰)

194 sporophores de six espèces reparties comme suit:

30 sporophores de S. bermudense

S. bermudense

I. littoralis

I. xerophytica

R. cremeolilacina

A. arenicola

C. cannabarinus

Sporophores deC. cinnabarinus

Sporophores de S. bermudense

+

+ * *

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2- DIVERSITE DES MORPHOTYPES D’ECTOMYCORHIZES en milieu peu salé

Les 3 MT en milieu salé sont également présents en milieu peu salé La salinité diminue la diversité des MT Les AM et les P partagent un cortège ectomycorhizien commun

9 MT: 6 communs aux AM et P et 3 uniquement sur les P

en milieu salé 3 MT sur les AM

ab ab

abc

cde

bcde

ab ab abc ab ab

abc

de

e

abcd

abc

a

a

a

bblbff

Page 13: UNIVERSITÉ DES ANTILLES ET DE LA GUYANE FACULTÉ DES SCIENCES EXACTES ET NATURELLES

RESULTRESULTAATS ET DISCUSSION TS ET DISCUSSION (suite)(suite)

3- DIVERSITE DES RIBOTYPES

6 ribotypes (A, B, C, D, E et F) pour 9 MT décrits Un même ribotype peut correspondre à des morphotypes différents et vice-versa

 

Les ribotypes A, B, C et D correspondent respectivement à S. bermudense, R. cremeolilacina, C. cinnabarinus et I. xerophytica Les ribotypes E et F n’ont pas de sporophores correspondants

La diversité des MT ne correspond donc pas à celle des ribotypes

Morphotype Taille de l’ITS (pb)

Taille des fragments de restriction de l’ITS (pb)

Ribotype Champignon identifié par séquençage de l’ITS

bbl 689 100, 270, 311 A S. bermudense

bcc 689 100, 270, 311 A S. bermudense

bcc 718 315, 392 B R. cremeolilacina

bcc 738 346, 392 D I. xerophytica

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S. bermudense (A), Tomentella sp1 (E) et Tomentella sp2 (F) sont majoritairement présents sur les racines des arbres-mères et leurs plantules

S. bermudense (A) est majoritairement présent sur les racines

S. bermudense, Tomentella sp1 et Tomentella sp2 pourraient constituer des réseaux ectomycorhiziens potentiels reliant les arbres-mères et leurs plantules S. bermudense serait le champignon le mieux adapté à la salinité

en milieu peu salé

en milieu salé

aa

aaa

ab

bc

c

bc

c

c c b

aa

RESULTRESULTAATS ET DISCUSSION TS ET DISCUSSION (suite)(suite)

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I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

8 ribotypes identifiés à 8 groupes phylogénétiques

2 groupes sans MT:

(II) A. arenicola, (IV) I. littoralis

2 groupes sans sporophores: (VII) Tomentella sp1, (VIII) Tomentella sp 2.

4 groupes reliés à des MT:

(I) C. cinnabarinus, (III) I. xerophytica, (V) S. bermudense et (VI) R. cremeolilacina

Séquençage de l’ITS

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CONCLUSIONS

La salinité a eu un impact négatif sur la diversité des champignons ectomycorhiziens associés à C. uvifera

Les sporophores ont été de mauvais indicateurs de diversité

Des réseaux ectomycorhiziens potentiels pourraient relier les arbres-mères et leurs plantules

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PERSPECTIVES On pourrait considérer la forêt littorale à C. uvifera comme une « nursery » où les plantules profiteraient des arbres-mères via les réseaux ectomycorhiziens communs.

Carbone

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