Mycologie environnementale : - Interactions plantes / champignons - Mycoremédiation Les travaux de recherche au LECA concernent la mycologie environnementale, plus précisément la diversité fongique des sols alpins. Ces études ont pour but de comprendre d’une part la dynamique de la biodiversité fongique et plus particulièrement d’approfondir les connaissances sur les facteurs qui régulent la distribution des communautés fongiques dans les sols alpins

Dynamique de la biodiversité fongique des écosystèmes alpins Colonisation – Richesse – Abondance – Composition - Diversité Moteurs de la dynamique de ces communautés fongiques (facteurs biotiques et abiotiques) au sein d’un écosystème Effets de ces interactions sur les communautés végétales et le fonctionnement des écosystèmes Mes travaux de recherche au LECA concernent la mycologie environnementale, plus précisément la diversité fongique des sols alpins. Ces études ont pour but de comprendre d’une part la dynamique de la biodiversité fongique et plus particulièrement d’approfondir les connaissances sur les facteurs qui régulent la distribution des communautés fongiques dans les sols alpins

Interactions plantes – microorganismes du sol Champignons à septum foncé Champignons mycorhiziens F.Z. Haichar et al. (2014)

Champignons mutualistes du sol : Champignons à septum foncé Champignons mycorhiziens BÉNÉFICES POUR LA PLANTE : . Absorption de l’eau et des nutriments minéraux du sol . Résistance aux maladies . Communication entre les plantes Saprophytes Mutualistes Ces interactions pouvant être de différents types : celles qui conduisent à la maladie ou à la résistance ou encore à la symbiose. les champignons du sol qui en retour, par leur activité de dégradation de la matière organique et d’interactions mutualistes, vont affecter la dynamique de la végétation sus-jacente (van der Heijden et al. 2008) Typical habitats of terrestrial and aquatic fungi, and some of their ecological features. Fungi in the environment can exist as terrestrial and aquatic saprobes, yeasts, symbiotic partners of lichNeantsu,raenRdemvieycwosr|rMhiizcarlobiology symbionts associated with plant roots. They can form ectomycorrhizal and endomycorrhizal associations and can influence soil structure (by enmeshment of particles), soil chemistry (by excretion of acids, for example) and plant growth (through the mobilization and provision of nutrients in exchange for photosynthetic assimilates). Saprotrophic fungi adapted to water-unsaturated soil or aqueous environments can propagate through spores adapted to dispersal through the atmosphere or water, respectively. Growing hyphae explore food sources by deploying extracellular enzymes (exoenzymes). ( Harms et al. 2011)

Champignons à septum foncé : DARK SEPTATE ENDOPHYTE ou DSE Endophytes racinaires colonisation asymptotique Exemple : Phialocephala fortinii Environnement à haut stress abiotique microsclérotium Hyphes septé et sombre Racines d’Artemisia umbelliformis

Champignons micorhiziens à arbuscules (endo) : CMA Endophytes racinaires : Colonisation intracinaire , Gloméromycètes (250 espèces) 80% des espèces terrestres (sauf les Brassicacées, Caryophyllacées, Chénopodiacées) 1 mm 90 mm Vésicule Spore Racine Hyphes 20 mm Arbuscule Hyphe Les mycorhizes arbusculaires sont redroupées en un nouvel embranchement , les Gloméromycota, qui reproupe à ce jour 4 ordres (Glomérales, Arcaeosporales; Paraglomérales et diversisporales), Les Glomérales ont 6

PRINCIPAUX TYPES DE MYCORHIZES (d’après F. LeTacon, 1985) BASIDIOMYCOTA ASCOMYCOTA LIGNEUX Ectomycorhize Ectendomycorhize arbutoïde monotropoïde Endomycorhize à arbuscules et vésicules GLOMEROMYCOTA BASIDIOMYCOTA SPERMAPHYTES PTERIDOPHYTES ÉRICALES LIGNEUX C’est une relation physique présentant différents morphotypes. Voici les différents morphotypes de mycorhizes représentés schématiquement. Les basidiomycètes et Ascomycètes forment les ECTOMYCORHIZES (manchon) Les Deutéromycètes forment les ectendomycorhizes chez les pins (rare) Les endomycorhizes à pelotons des Ericacées et hélianthèmes (formés par les Ascomycètes) et des Orchidaceae (formés par les basidiomycètes) de la plante vers le C’est une relation trophique avec des échanges de sels minéraux et d’eau contre des produits de la photosynthése. Endomycorhize orchidée BASIDIOMYCOTA ORCHIDÉES ASCOMYCOTA Endomycorhize Éricoïde ÉRICACÉES

COMMUNAUTÉS FONGIQUES COMMUNAUTÉS VÉGÉTALES CMA, responsables de la biodiversité et productivité végétales Les plantes impactent la structure et la diversité des communautés CMA Exemples : Les invasions par les plantes mycorhizotrophes : Centaurea stoebe et Euphorbia esula augmentent l’abondance et la diversité des CMA (Lekberg et al., 2013). Les invasions par des plantes non mycorhizotrophes diminuent l’abondance et la diversité des CMA Van der Heidjen et al. 2008

Facteurs environnementaux Interactions plantes - microorganismes de comprendre d’une part la dynamique de la biodiversité fongique et plus particulièrement d’approfondir les connaissances sur les facteurs qui régulent la distribution des communautés fongiques dans les sols alpins Les exsudats racinaires vont sélectionner des populations microbiennes qui sont aussi régulés par des facteurs environnementaux biotiques et abiotiques. Biotique :Au niveau du partenaire végétale, les traits végétaux , le stade de développement de la plante, la santé de la plante, les herbivores, les activités humaines contribuent à la sélection de populations microbienes

Rôle des champignons dans l’évolution des combes à neige Travaux champignons en altitude : état des lieux . Plantes non mycorhizotrophes > Plantes mycorhizotrophes . Colonisation DSE > Colonisation CMA . Communautés fongiques étudiées avec ITS . Pas d’étude avec des amorces spécifiques Gloméromycètes : LSU

Approche d’étude : SOL : (paramètres physico-chimiques du sol) . Dénombrer les propagules fongiques actives . Densité en spore . ADN sol, pyroséquençage RACINES : (composition du couvert végétal) . Intensité de la colonisation racinaire . ADN racine, pyroséquençage Combe à neige : . Racines plutôt que sol . structure, diversité et distribution spatio-temporelle des communautés fongiques : . Zones centre, périphérie et intermédiaire d’une combe . Selon un gradient altitudinal