Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Diversité Symbiotique“

L’ Acacia tortilis (Forsskal) Hayne subsp. raddiana (Savi) Brenan [ Acacia raddiana Savi s. s.] est la légumineuse ligneuse la plus répandue dans les régions désertiques d’Algérie. En tant qu’espèce bien adaptée, elle offre un potentiel d’intérêt pour le boisement ou le reboisement de ces régions. Sa capacité d’établir une symbiose fixatrice d’azote avec les rhizobia constitue un caractère important pour son développement et son adaptation aux conditions du milieu. Pour ces raisons, nous avons mené une étude portant sur la prévalence de la symbiose chez cette espèce et sur la caractérisation des souches de rhizobia associées. L’étude a porté sur 101 plants provenant de neuf sites naturels et de huit pépinières et nous a permis d’établir que l’A. tortilis subsp. raddiana est généralement nodulé et fixateur d’azote, malgré les conditions édaphiques défavorables qui prévalent en milieu naturel et dans les pépinières du sud du pays. La caractérisation symbiotique de 51 souches de rhizobia associées à l’A. tortilis subsp. raddiana nous a permis de montrer que celles-ci ne sont pas très spécifiques et qu’elles sont capables, pour la plupart, de former des nodules fixateurs d’azote chez les autres espèces d’acacias des régions désertiques de l’Algérie, en particulier l’ Acacia seyal Del. et l’ Acacia ehrenbergiana Hayne. Ces souches représentent donc un potentiel pour la production d’inoculants destinés à la bactérisation de l’A. tortilis subsp. raddiana, mais également des autres espèces d’acacias. L’analyse des profils de restriction du gène de l’ARN 16S des souches de rhizobia associées a permis de mettre en évidence leur grande diversité. Elles étaient représentées essentiellement par les espèces du genre Ensifer avec une prédominance de l’ Ensifer meliloti et, dans une moindre mesure, par des espèces des genres Mesorhizobium et Rhizobium , comme cela a déjà été rapporté par de nombreux auteurs dans d’autres régions d’Afrique. En plus des espèces de rhizobia reconnues comme étant capables de s’associer avec l’A. tortilis raddiana, nous avons isolé cinq souches que nous n’avons pas pu identifier, par réaction en chaîne de la polymérase – polymorphisme de la longueur du fragment de restriction du gène de l’ARN 16S, et qui pourraient constituer une nouvelle espèce génotypique.

Cet article propose une synthèse des huit articles de ce numéro, qui sont issus du colloque « Prescriptivism(e) & Patriotism(e): du nationalisme à la mondialisation » tenu à Toronto les 17-19 août 2009. Pour faire bon accueil à une diversité de lectrices et lecteurs intéressés par les études françaises, cette synthèse situe les articles dans la grande conversation sociolinguistique qui porte sur les rapports entre langue et identité. Elle définit d’abord les deux concepts qui ont inspiré ce numéro : 1) le prescriptivisme, en rapport à une série de notions qui y sont reliées (norme, surnorme, bon usage, variation linguistique, marché linguistique) ; et 2) le patriotisme, en fonction de son lien essentiel avec l’identité (construction identitaire, rapport à l’autre, attitudes linguistiques, prestige manifeste, prestige latent). Elle résume ensuite chacun des articles, regroupés en trois parties, abordant chacune une facette de la dynamique patriotisme-prescriptivisme. La première partie traite du décalage entre les normes et les usages linguistiques et la perception de ces normes et de ces usages. La deuxième partie aborde la question de la vitalité linguistique, de l’érosion linguistique, de l’aménagement des langues et de leur revitalisation. La troisième partie montre les relations intestines, parfois même symbiotiques, entre le prescriptivisme et le patriotisme.

L'utilisation d'essences forestières exotiques et plus particulièrement des arbres à croissance rapide (acacias, pins ou eucalyptus) a été fréquemment recommandée pour réhabiliter et restaurer à brève échéance des milieux dégradés suite à des événements naturels ou à des activités anthropiques. L'incidence sur l'environnement de l'introduction de ces espèces, parfois envahissantes, est surtout évaluée pour leur impact sur la biodiversité végétale et les caractéristiques physico-chimiques des sols, mais rarement en ce qui concerne la composition de la microflore. Les micro-organismes, et plus particulièrement les champignons mycorhiziens, jouent un rôle clé vis-à-vis des mécanismes biologiques régissant la fertilité chimique des sols et leur productivité, facteurs de stabilité des écosystèmes terrestres. L'approche retenue a été de décrire l'incidence de l'introduction d'essences exotiques sur les caractéristiques biologiques des sols, ainsi que les conséquences sur la reconstruction d'un couvert végétal composé par des espèces natives du milieu d'origine. Après avoir rappelé l'importance de l'utilisation des acacias à travers le monde, deux études réalisées au Sénégal et en Algérie ont permis de montrer que deux acacias australiens, Acacia holosericea et Acacia mearnsii, induisent de profondes modifications de la diversité fonctionnelle de la microflore du sol et aussi de la structure des microorganismes symbiotiques (champignons mycorhiziens et rhizobia). Ces acacias entraînent une inhibition de la croissance de deux espèces forestières natives, Faidherbia albida et Quercus suber. Les résultats confirment le besoin de cerner les processus biologiques liés aux actions d'introduction d'essences exotiques afin de moduler leur utilisation. Ainsi, cette connaissance préviendra les risques et assurera les performances des opérations de reboisement, notamment pour la réhabilitation des terrains dégradés.

Abstract Des récifs ont été décrits dans le Toarcien supérieur du Moyen Atlas Marocain [Elmi et al., 2002]. Ils sont localisés dans le synclinal de Awragh-Afennourir (Moyen Atlas occidental) immédiatement au sud du Moyen Atlas tabulaire. Ce sont des biohermes placés au sommet de blocs basculés. Leur épaisseur varie de 1 à 12 m. Ils reposent sur une formation datée de la zone à Levisoni, sous zone à Gemma et sont couverts par des sédiments appartenant à la partie supérieure de la zone à Meneghini. Leur paléolatitude était de 18°N. Un ensemble de 18 échantillons de coraux collectés par S. Elmi sont ici analysés. Ils constituent un témoignage exceptionnel de faune corallienne récifale pour cet étage. Les taxons appartenant aux genres Cladophyllia, Diplocoenia ?, Montlivaltia (deux espèces), Thecosmilia (deux espèces), Isastrea ?, Latomeandra, Periseris, Microphyllia (trois espèces), et Proleptophyllia (deux espèces), ont été identifiés. La faune inclut 12 formes coloniales et 7 solitaires. Parmi les spécimens coloniaux, les formes méandroïdes avec un haut niveau d’intégration colonial sont bien représentées et fournissent un argument fort pour la présence de zooxanthelles symbiotiques. L’examen des textures micritiques et des croûtes microbialitiques, associé avec le développement important des microarchitectures pennulaires suggèrent un récif sous le niveau d’action des vagues de beau temps et des eaux plutôt mésotrophiques. Les coraux, leur forme et leur diversité, permettent de diagnostiquer des récifs de zone photique, à une profondeur et une latitude optimale. Les extensions stratigraphiques de plusieurs genres sont agrandies : nouvelle première occurrence pour Cladophyllia, Latomeandra et Periseris (peut être aussi Diplocoenia) et nouvelle dernière occurrence pour Proleptophyllia classiquement considéré comme Pliensbachien. La seule monographie disponible à caractère général sur les coraux du Lias du Maroc [Beauvais, 1986] identifie 15 taxons génériques pour le Toarcien. Tous proviennent du Haut Atlas et seulement 3 taxons sont communs avec les résultats présentés ici. La vue générale est celle d’une faune qui ressemble davantage à celle des communautés récifales du Dogger qu’à celle du Pliensbachien.

Les ruminants, comme tous les mammifères, hébergent des billions de microbes symbiotiques, constituant les « microbiotes » de la peau, des voies digestives, respiratoires et génitales etc. La composition et les fonctions de ces microbiotes dépendent, entre autres, de leur habitat. L’utilisation des approches « -omiques », en particulier le séquençage de nouvelle génération, a permis de caractériser les organismes composant les microbiotes, leurs gènes et leurs activités. Les ruminants se distinguent par la présence dans leur rumen d'un microbiote spécialisé, composé principalement de bactéries, de protozoaires, d’archées et de champignons. Situé en amont des sites d'absorption, il joue un rôle central dans la nutrition des ruminants. La production des ruminants est particulièrement influencée par le microbiote intestinal (dont la population est diversifiée et spécifique du segment considéré) et le microbiote associé à la peau de la mamelle (réservoir important de la diversité microbienne du lait cru). Ces différents microbes interagissent entre eux et avec leur hôte sous l'influence de divers facteurs de variation, dont le principal est le régime alimentaire, mais aussi le milieu de vie et les pratiques d'élevage au début et milieu de la vie de l'animal. Des études récentes montrent un contrôle génétique potentiel par l'hôte de ses communautés microbiennes. En outre, il existe une accumulation de preuves des liens entre les microbiotes et la santé animale, l'efficacité de l'alimentation, les performances, la qualité des produits et la production de gaz à effet de serre. Ces constatations justifient l'intérêt croissant des éleveurs pour les microbiotes des animaux et leur modulation.

Les appendices péricardiques des Nautiloides (origine cambrienne ~500 MA) cumulent les trois processus liés à la fonction d’excrétion (filtration, réabsorption, sécrétion). Les bactéries symbiotiques abritées dans ces organes chez deux espèces de Nautiloides : Nautilus macromphalus (Nouvelle-Calédonie) et Nautilus pompilius (Philippines et Vanuatu) ont été caractérisées par différentes approches (séquençage de l’ARNr 16S, CARD-FISH, TEM). L’analyse phylogénétique a permis de proposer l’hypothèse nouvelle d’une «double symbiose» spécifique impliquant deux groupes bactériens (beta protéobactéries et spirochètes) présents chez tous les spécimens dans les trois zones géographiques étudiées. L’hybridation de sondes spécifiques in situ a révélé une distribution des symbiotes en étroite liaison avec l’ultrastructure fonctionnelle de l’organe hôte. De plus, l’incubation isotopique du complexe symbiotique supporte l’hypothèse d’une contribution des symbiotes dans le métabolisme azoté de l’hôte.

Qu’est-ce qu’un individu ? Cette question est un prérequis pour toutes les études en génétique des populations et en biologie évolutive, mais elle est loin d’être naïve dès que l’on prend en compte les relations symbiotiques. Les interactions entre un hôte et ses micro-organismes symbiotiques peuvent conditionner le développement, la reproduction, les capacités adaptatives de l’holobiote qu’ils constituent et donc la trajectoire évolutive de l’espèce. Comprendre ces interactions, c’est appréhender la complexité des interactions symbiotiques et donc caractériser ces différents partenaires et élucider l’implication de chaque partenaire dans le fonctionnement de l’holobiote. Chez les Cnidaires, comme l’anémone de mer Anemonia viridis, les hôtes animaux peuvent établir une symbiose mutualiste avec des Dinoflagellés photosynthétiques de la famille des Symbiodiniacées (avec un seul clade de Symbiodiniacées pour A. viridis). Cette anémone de mer tempérée présente différents morphes caractérisés par la couleur des tentacules. Afin de comprendre la nature de cette diversité phénotypique et mesurer la diversité symbiotique associée chez A. viridis, nous avons génotypé des anémones de Manche et de Méditerranée à l’aide de séquençage RAD (pour l’hôte animal) et de marqueurs ciblés, ITS2 et microsatellites (pour les symbiotes). Nos études ont permis de mettre en évidence l’existence de plusieurs lignées génétiques différenciées en sympatrie chez l’hôte animal, mais qui ne sont pas congruentes avec la différenciation morphologique. La composition des populations de symbiotes in hospite quant à elle n’est pas corrélée avec ces lignées hôtes mais structurées par l’origine géographique des anémones. Ces résultats révèlent qu’A. viridis telle que décrite à l’heure actuelle correspond un complexe d’espèces qui, en plus d’hériter verticalement leurs symbiotes, semblent capables également de les acquérir horizontalement. Cette symbiose dynamique implique que la sélection puisse agir indépendamment aussi bien sur la composition symbiotique que sur l’hôte ; et fait d’A. viridis un excellent modèle pour comprendre les capacités adaptatives d’un holobiote
What is an individual ? This apparently naive question is actually the first step of studies of population genetics and evolutionary biology, but is non-trivial in symbiotic organisms. The interaction among a host and its symbiotic micro-organisms can influence the development, the reproduction and the adaptative capacities of the holobiont and the evolutives trajectories of species. If we want to understand these interactions, we have to decipher the complexity of symbiotic interactions by characterizing the different partners and to measure the role of each partner in the proper functioning of the holobiont. In Anemonia viridis (as in many other Cnidarians), the animal hosts can live in mutualistic symbiosis with photosynthetic Dinoflagellates belonging to the Symbiodiniaceae family (with one Symbiodiniaceae clade for A. viridis). This anemone displays different colour morphs. To understand the origin of the phenotypic diversity but also to measure the associated symbiotic diversity, we genotyped sea anemones from English Channel and Mediterranean Sea with RAD sequencing (for the animal host) and targeted markers, the ITS2 and microsatellite markers (for the symbionts). Our studies revealed several sympatric host genetic lineages which were not congruent with the morphological differentiation. In addition, the symbiotic diversity was not correlated with host genetic lineages but with the sampling location of sea anemones. These results revealed that A. viridis is actually a species complex with both intergenerational vertical transmission and probably an additional horizontal acquisition of Symbiodiniaceae. Because A. viridis shows a dynamic symbiosis, selection can act independently on both the symbiotic composition and the host. This makes A. viridis an interesting laboratory model to understand adaptative capacities in an holobiont

L'objectif de cette thèse est l'étude de la diversité génétique au sein de 136 lignées appartenant à 10 populations naturelles tunisiennes de M. Truncatula. Ces populations proviennent de différentes conditions pédoclimatiques représentatives du territoire tunisien. La première partie consiste à une analyse à l'échelle moléculaire par l'utilisation de 18 microsatellites répartis sur les différents groupes de liaison. Cela a permis de structurer les populations selon un axe nord / sud séparé par la dorsale tunisienne. Le paramètre pluviométrie est le principal facteur influençant cette structuration. De même l'utilisation de marqueurs morphologiques a permis d'approfondir la caractérisation des populations et de la comparer à celle obtenue par les microsatellites. Dans une seconde partie, on a poursuivi l'analyse de la diversité par l'étude de la variabilité de croissance d'un certain nombre de lignées, sous alimentation azotée et en symbiose avec différentes souches de Rhizobium, en absence ou en présence de stress salin. A partir de cette analyse, on a pu sélectionner des couples de lignées contrastants pour leur réponse au sel dans ces deux conditions étudiées qui nous ont permis d'identifier des critères de tolérance au sel. La dernière partie concerne une analyse quantitative visant essentiellement à identifier des marqueurs impliqués dans la tolérance à la salinité chez le partenaire végétal. On a utilisé la descendance d'un croisement disponible au laboratoire entre deux lignées de référence Jemalong et F83005. 5. . .
The objective of this thesis is to study genetic diversity within 136 lines belonging to Tunisian 10 natural populations of M. Truncatula. These populations come from different soil and climatic conditions, representative of the Tunisian territory. The first part consists of an analysis at the molecular level by the use of 18 microsatellites spread over different linkage groups. That helped to structure populations depending to a north / south axis separated by the Tunisian Dorsale. The parameter rainfall is the most important factor influencing this structure. Similarly, using morphological markers, we tried to deepen the characterization of populations and to make comparison with that obtained by microsatellites. In the second part, we continued the analysis of the diversity by the study of the variability of a number of lines under nitrogen assimilation or in symbiosis with different strains of Rhizobium, in the presence or absence of salt stress. Based on this analysis, it was possible to select pairs of contrasting lines for their response to salt in those two conditions studied, which have enabled us to identify criteria for salt tolerance. The last part involves a quantitative analysis which aimed primarily to identify markers involved in salt tolerance in the plant partner. . .

Les rhizobia sont des bactéries du sol capables d'établir une symbiose fixatrice d'azote avec des légumineuses. Le séquençage et l'analyse phylogénétique du gène de nodulation nodA d'une collection de rhizobia taxonomiquement et symbiotiquement divers a permis d'établir l'existence d'une étroite corrélation entre la séquence protéique NodA et la présence de trois substitutions particulières des FNs. Nous avons développé une méthode de prédiction de la présence de ces substitutions basée sur l'analyse phylogénétique et statistique de la séquence NodA. La caractérisation du gène nodA parmi des souches de Burkholderia et Ralstonia isolées de nodules de légumineuses nous a conduit à démontrer l'existence de véritables rhizobium au sein des béta-protéobactéries, révélant ainsi l'étonnante diversité taxonomique des rhizobia. La construction de filtres ADN dédiés à leur identification et à leur caractérisation symbiotique a été entreprise à partir d'une collection de gènes nod spécifiques aux rhizobia.

Les bactéries du genre Bradyrhizobium forment des symbioses fixatrices d'azote avec des légumineuses. En Côte d'Ivoire, des cultures mixtes sont pratiquées en agriculture associant le niébé, le soja, l'arachide et le maïs. Ce travail de thèse décrit la diversité génétique et fonctionnelle des symbiotes des légumineuses trouvées dans ces cultures mixtes, et leurs effets PGPR sur le maïs. Dans un premier temps nous avons développé une analyse phylogénétique Multi-Loci (sur 9 gènes) sur une collection d'isolats d'Aeschynomene de référence afin de détecter les marqueurs les plus informatifs pour la classification dans Bradyrhizobium. Les 3 marqueurs glnB, dnaK et recA congruents entre eux et avec les données taxonomiques, ont été retenus pour étudier la diversité génétique d'une collection d'isolats provenant de cultures mixtes céréales-légumineuses en Côte d'Ivoire. Les capacités symbiotiques des isolats ont été étudiées en détails, révélant une diversité des spectres d'hôtes sur niébé, arachide et soja, et des degrés d'efficience variables. Des souches efficientes sur les trois légumineuses présentent également un effet stimulateur (PGPR) sur la croissance de deux variétés de maïs traditionnelles de Côte d'Ivoire, illustrant une interaction tripartite. L'examen microscopique avec des bactéries marquées GUS et GFP a révélé le statut d'endophytes du maïs de plusieurs souches, dont des déterminants de l'effet PGPR (synthèse de sidérophores, pectinase, cellulase etc) ont été détectés. Ces souches constituent un nouveau modèle d'étude pour la recherche fondamentale, avec des applications possibles pour l'agriculture en Afrique
Bacteria of the genus Bradyrhizobium fix nitrogen in symbiosis with legumes. In Côte d'Ivoire, mixed-cropping systems associating cowpea, groundnut, soybean and maize are practiced in agriculture. The aim of this PhD was to describe the genetic and functional diversity of legume symbionts found in these mixed-cropping systems, and their PGPR effects on maize. First we developed a Multi-Locus Sequence Analysis (on 9 conserved genes) on a collection of reference strains (from Aeschynomene) to detect most informative genes for Bradyrhizobium classification. Three gene-loci dnaK, glnB and recA congruent among each other and with previous taxonomic data, were chosen to study the genetic diversity of two collections of strains derived from mixed cereal/legume crops in Côte d'Ivoire and from soybean in India. Symbiotic properties of isolates from Côte d'Ivoire were analyzed in detail, revealing a large functional diversity in terms of plant host range (cowpea, groundnut and soybean) with variable efficiency according to strains. Several efficient strains on legumes also showed plant growth promotion (PGP) on traditional maize varieties from Côte d'Ivoire, demonstrating tripartite rhizobium-legume-cereal interactions. Microscopic observation using GUS and GFP-labeled bacteria evidenced the endophytic status of several strains on maize. Some of the known characteristics of PGP effect were found in several strains (siderophores, ammonium production, pectinase, cellulase). These strains are promising models in fundamental research and could have beneficial applications for agriculture in Africa

L’anémone de mer symbiotique Anemonia viridis possède cinq morphes définis à l’aide de critères morphologiques. Premièrement, le statut taxonomique de trois des morphes d’A. viridis (var. rufescens, rustica et smaragdina) a été précisé à l’aide de marqueurs moléculaires basés sur des gènes de stress et des marqueurs RAD. Nous avons pu déterminer que ces trois morphes ne formaient qu’une seule espèce et mis en évidence quatre lignées génétiques indépendantes sur base de la géographie (trois en mer Méditerranée, une dans la Manche). Par l’utilisation des variations des séquences ITS2, nous n’avons pu détecter aucune implication du symbiote (Symbiodinium sp.) dans la différenciation des morphes, mais nous avons révélé une composition en symbiotes divergente entre les lignées génétiques indépendantes de l’hôte animal. Par ailleurs, A. viridis se développe dans des environnements particulièrement contrastés, faisant d’elle un modèle d’étude idéal pour l’étude de l’adaptation locale chez les Cnidaires. Par conséquent, l’adaptation locale chez A. viridis a été testée en comparant des populations venant de sites aux conditions environnementales contrastées (surface vs. profondeur et lagune vs. mer). Une recherche de loci outliers sur des marqueurs RAD et des marqueurs de gènes de stress n’a toutefois révélé aucun gène candidat dans l’adaptation locale par rapport aux conditions environnementales testées. Ce travail a donc permis de définir A. viridis comme un organisme extrêmement plastique capable de posséder un fort polymorphisme intrinsèque et de s’acclimater à des habitats contrastés
The symbiotic sea anemone Anemonia viridis has five morphs described using morphological traits. First, the taxonomical status of three of the morphs of A. viridis (var. rufescens, rustica and smaragdina) was studied using stress gene markers and RAD markers. We revealed that the three morphs were not different species, but that A. viridis was split into four polymorphic independent genetic lineages based on geographical origin (three in the Mediterranean Sea, one in the English Channel). Using ITS2 sequence variation, we could not detect any implication of the symbiont (Symbiodinium sp) in the morph differentiation, but we revealed a divergence in symbiont composition among the geographic independent lineages of the animal host. If no effect of the symbiont was detected, a variable distribution of the ITS2 variants based on geography was revealed. Moreover, A. viridis lives in highly contrasted environments, making it an ideal species to study local adaptation. Thus, local adaptation was tested on A. viridis by comparing populations coming from contrasted environments (shallow vs. deep and lagoon vs. sea). Using RAD and stress genes markers in a search for outlier loci, we revealed no candidate adaptive genes under our environmental conditions. In conclusion, Anemonia viridis seems to be a very plastic organism, with a high intrinsic polymorphism and a high acclimation potential

Aedes albopictus et Aedes aegypti sont des moustiques vecteurs d’arbovirus tels que le virus de la dengue et le virus du chikungunya. En plus des virus transmis, les moustiques hébergent également des bactéries dont certaines affectent la biologie des hôtes. Par exemple, la bactérie Wolbachia infecte naturellement Aedes albopictus. Comme chez la plupart des insectes, cette bactérie est un parasite qui manipule la reproduction du moustique et peut également interagir avec certains pathogènes, modifiant ainsi la transmission du pathogène par le moustique hôte. Hors Wolbachia, peu d’études ont été consacrées à l’étude des populations bactériennes hébergées par les moustiques du genre Aedes et aux interactions entre ces populations bactériennes et les arbovirus transmis. Dans ce contexte, le travail de cette thèse a consisté à caractériser la diversité des communautés bactériennes des moustiques du genre Aedes et à explorer l’interférence possible entre le compartiment bactérien et le virus chikungunya. L’utilisation de techniques telles que les isolements bactériens, l’amplification par PCR, la DGGE et l’hybridation in situ ont permis de détecter et localiser certaines bactéries présentes chez des populations naturelles et de laboratoires d’Aedes. Ces populations appartiennent aux Alpha, Beta et Gammaprotéobactéries ainsi qu’aux Firmicutes. L’étude de la dynamique des communautés bactériennes symbiotiques et de l’infection par le virus chikungunya chez Aedes albopictus par PCR quantitative et puces taxonomiques a révélé l’existence d’interactions entre les différents partenaires de ce système vectoriel
Aedes albopictus and Aedes aegypti transmit a large number of arboviruses, including dengue and chikungunya. In addition to viruses, mosquitoes harbour other symbionts that are able to affect its biology. For instance, the bacterium Wolbachia infects naturally Aedes albopictus. As for many insects, this bacterium is an obligate parasite that manipulates the host reproduction and can also interact with pathogens, modifying the transmission of the pathogens by the mosquitoes. Except Wolbachia, little is known about the bacteria associated with Aedes mosquitoes. First, we detected and localized bacteria in field-caught and laboratory populations of Aedes, using culture and non-culture methods including PCR, DGGE and in situ hybridization. The bacterial populations belonged to Alpha, Beta and Gammaproteobacteria as well as to Firmicutes. Then, the effects of chikungunya infection on Wolbachia and total bacterial community were measured using quantitative PCR and taxonomic microarrays. Results showed interactions between the different partners in this vectorial system

Deux légumineuses (Anthyllis vulneraria et Lotus corniculatus) adaptées aux métaux lourds constituent un matériel d’intérêt pour la phytostabilisation de sites miniers. Leur fonction de fixatrices biologiques d’azote grâce à leur symbiose avec des bactéries symbiotiques permet l’établissement efficace d’une couverture végétale durable limitant la dispersion des métaux dans l’environnement. Nos objectifs ont été d’étudier les effets des métaux lourds et de la plante hôte sur les populations symbiotiques naturellement associées à ces légumineuses en analysant (i) les populations symbiotiques associées à A. vulneraria sur 8 sites contaminés ou non (ii) les populations de rhizobia associées à L. corniculatus qui ont été comparées à celles d’Anthyllis. La distribution des souches de Mesorhizobium isolées de nodosités d’A. vulneraria et provenant de plusieurs sites contaminés ou non dépend des fortes teneurs en métaux lourds des sols qui sélectionnent fortement les souches symbiotiques résistantes et influencent leur composition taxonomique. Les souches appartenant à l’espèce M. metallidurans ont été retrouvées seulement dans les sites fortement contaminés. Deux nouvelles espèces potentielles et résistantes aux métaux semblent exister chacune sur un site minier distinct. L’une d’elle est proche de M. ciceri et de M. loti et tous ses membres présentent la particularité de ne pas posséder de gène cadA, un gène impliqué dans la tolérance aux métaux chez M. metallidurans. Par contre, les sites non contaminés révèlent une diversité taxonomique différente avec la présence de nouvelles espèces de Mesorhizobium sensibles aux métaux lourds. Quatre de ces nouvelles espèces ont été définies. A. vulneraria et L. corniculatus partagent la même diversité taxonomique dans les sites contaminés testés. Par contre, les propriétés symbiotiques des souches varient selon la plante hôte utilisée pour le piégeage. Les souches appartiennent soit au symbiovar (sv.) anthyllidis soit au sv. loti selon le site géographique d’origine et ceci indépendamment des teneurs en métaux lourds dans le sol. A. vulneraria s’associe avec les souches possédant les sv. anthyllidis ou sv. loti. En revanche, L. corniculatus ne s’associe qu’avec des souches du sv. loti. Dans tous les sols qu’ils soient contaminés ou non, A. vulneraria nodule préférentiellement avec le sv. anthyllidis. En conclusion, A. vulneraria et L. corniculatus établissent des symbioses avec les mêmes espèces de Mesorhizobium et s’associent préférentiellement avec un sv. Les taxons retrouvés dépendent fortement des sites d’isolement, ce qui pourrait traduire des adaptations particulières aux conditions environnementales. L’utilisation des ressources biologiques locales est une stratégie que nous recommandons pour la végétalisation d’anciens sites miniers
Two legumes (Anthyllis vulneraria and Lotus corniculatus) adapted to heavy metals form an interesting material for phytostabilisation strategy in mining sites. As biological nitrogen fixators, these legumes associated with compatible symbiotic bacteria provide an efficient establishment of a sustainable cover vegetation limiting metal dispersion in the environment. Our objectives were to study the effects of heavy metals and the host plant on symbiotic populations naturally associated with these legumes by analyzing (i) symbiotic populations associated with A. vulneraria on 8 contaminated and uncontaminated sites (ii) rhizobial populations associated with L. corniculatus that were compared with those of Anthyllis. The distribution of mesorhizobial strains isolated from A. vulneraria root-nodules from several contaminated and uncontaminated sites depends on high levels of heavy metals in soils by selecting highly resistant strains and impacting the taxonomic composition. Strains belonging to M. metallidurans were only found in highly contaminated sites. Two new potential metal-tolerant species were detected in two distinct mines. One of them was closely related to M. ciceri and M. loti and its members had the feature of not -possessing the cadA gene, a gene involved in metal-tolerance among M. metallidurans strains. By contrast, uncontaminated sites revealed a different taxonomic diversity with new species sensitive to heavy metals. Four of these new species were defined. A. vulneraria and L. corniculatus share the same taxonomic diversity in the contaminated sites tested. By contrast, symbiotic properties of the strains vary depending on the host plant used for trapping. Strains belong either to symbiovar (sv.) anthyllidis or to sv. loti according to geographic origins and independently of heavy metal levels in soils. A. vulneraria associated with strains of sv. anthyllidis or sv. loti. In contrast, L. corniculatus only associated with strains of sv. loti. In contaminated or uncontaminated soils, A. vulneraria was preferentially nodulated by sv. anthyllidis. In conclusion, A. vulneraria and L. corniculatus established symbiotic relationships with the same taxonomic groups of Mesorhizobium but associated with different symbiovars. The finding of taxonomic groups strongly depends on geographical sites, suggesting special adaptations to environmental conditions. Use of local biological resources is the strategy we recommend for revegetation of old mines

Acacia mangium Willd. est une légumineuse ligneuse introduite dans de nombreux pays tropicaux à partir de son aire d'origine (Australie), avec ou sans inoculations volontaires par des rhizobiums sélectionnés. Des campagnes d'échantillonnage des bactéries symbiotiques fixatrices d'azote ont été réalisées dans sa zone d'origine à différentes époques (1986, 2007 et 2009) et dans trois zones d'introduction (Brésil, Sénégal et Malaisie). Après isolement et test de nodulation homologue, la diversité de plus de 500 souches a été analysée sur un gène de ménage (recA) et un gène symbiotique (nodA). Nous avons confirmé qu'A. mangium était essentiellement nodulé par des Bradyrhizobium. La comparaison des communautés symbiotiques issues de la zone d'origine et des zones d'introduction montre une importante diversité dans la région d'origine et une diversité plus réduite dans les zones d'introduction. En Australie, quelques génotypes sont majoritaires et persistent durant 20 ans. Une structuration phylogéographique et un isolement par la distance à une échelle mondiale ont été mis en évidence pour le gène symbiotique nodA. Enfin, lorsque A. mangium a été introduit conjointement avec une souche sélectionnée, le devenir de cet inoculum est variable en fonction des essais d'introduction. De plus, nous mettons en évidence des phénomènes de transfert du gène symbiotique nodA entre une souche introduite et les bactéries autochtones. Les résultats acquis nous permettent d'émettre des recommandations en termes de sauvegarde de la biodiversité microbienne symbiotique en zone naturelle, et sur la pertinence de procéder à des inoculations lors de la mise en place de plantations d'A. mangium
From Australia, its native area and since three decades, the legume tree Acacia mangium Willd. has been introduced in many tropical countries, sometimes with selected rhizobium strains. A. mangium symbiotic nodule bacteria have been sampled in Australia at different times (1986, 2007, 2009), as well as in countries where it was introduced for inoculation trials (Brazil, Senegal and Malaysia). More than 500 isolates were obtained and checked for homologous nodulation. They were then characterized on the housekeeping recA and symbiotic nodA genes. We demonstrated through this study that A. mangium was almost always nodulated by Bradyrhizobium. Phylogenies of the obtained sequences were made, showing a high level of bacterial diversity in the native area, and a much more reduced diversity in introduced areas. In Australia, some genotypes were predominant and persist over 20 years. A phylogeographic structuration and isolation by distance at a global scale were demonstrated for the nodA symbiotic gene. Among introduced areas, the main result was the unsystematic occurrence of inoculated strains. We highlighted horizontal nodA symbiotic gene transfer between inoculated and indigenous bacterial strains. These data allow to make recommendations in terms of microbial diversity conservation in natural areas and on the need for inoculation of A. mangium in forestry practices

Au sein des sols forestiers, la richesse taxonomique et le rôle des microorganismes eucaryotes (en grande partie des champignons) restent encore largement méconnus. L’espèce d’arbre est un des facteurs qui structurent les communautés de ces microorganismes. Nous avons étudié l’impact de l’essence forestière (hêtre et épicéa) sur la diversité taxonomique et fonctionnelle de ces communautés par une approche métatranscriptomique et une approche biochimique (focalisée sur les champignons ectomycorhiziens). Nous avons montré un effet de la séquence étudiée (ADNr 18S, ADNc) sur la distribution taxonomique des communautés et développé un nouveau marqueur moléculaire mitochondrial pour l’étude des communautés de champignons métaboliquement actifs. L’identification de gènes d’intérêt écologique et industriel par séquençage systématique des banques métatranscriptomiques ainsi que l’identification fonctionnelle d’une nouvelle famille de transporteursmembranaires montrent l’intérêt de l’approche métatranscriptomique. L’approche biochimique a consisté en un dosage à haut débit, sur des extrémités racinaires ectomycorhizés, d’activités enzymatiques liées à la dégradation de la matière organique et à la mobilisation de l’azote et du phosphore du sol. L’ensemble de ces approches a permis de montrer un impact de l’essence forestière sur la nature des espèces présentes plutôt que sur la richesse taxonomique et une préférence d’hôte de certains groupes fongiques ectomycorhiziens. L’approche biochimique a montré une redondance fonctionnelle importante pour certaines activités enzymatiques tandis qu’une autre activité enzymatique était spécifique d’un groupe taxonomique fongique
In forest soils, taxonomic richness and functional diversity of eukaryotic microorganisms (mainly Fungi) remain largely unknowned. Tree species is one of the main factors that structure eukaryotic microbial communities. We have studied the impact of tree species (beech and spruce) on taxonomic and functional diversity of these communities by using a metatranscriptomic approach and a biochemical one focusing on ectomycorrhizal fungi. We showed an effet of different sequences (18S rDNA, cDNA) on taxonomic composition of eukaryotic microbial communities and we developped anew mitochondrial molecular marker for the study of metabolically active fungal communities. Identification of ecologically and industrially important genes by the shotgun sequencing of metatranscriptomic libraries and also identification of a new family of transmembrane transporter demonstrate the great potential of the metatranscriptomic approach. The biochemical approachconsisted in a multiple enzymatic test carried out on ectomycorrhizal roots, of enzyme activities linked to organic matter degradation and phosphorus and nitrogen mobilization. All these approaches revealed an impact of tree species on the microbial species composition but not on taxonomic richness and also host preference for some ectomycorrhizal taxonomic groups. The biochemical approach showed a high functional redundancy for some enzyme activities while one activity was very specific of an ectomycorrhizal taxonomic group