Mycorrhizal and endophytic networks in temperate and desertic ecosystems
Réseaux mycorhiziens et endophytes en milieux tempérés et désertiques
Résumé
Plants interact with diverse microorganisms that are essential to their development. Among these, fungi play a central role: some form mycorrhizae, symbiotic associations that, among other things, ensure plant nutrition. Other fungi, known as endophytes, loosely colonize plant tissues, and their interactions with plants range from amensalism to commensalism. Despite the importance plant-associated fungal communities, the factors and processes influencing their assembly are still poorly understood. During the course of this thesis, we sought to gain a better understanding of how plant-associated fungal communities (mycobiota) assemble in desert and temperate environments. In desert environments, we have shown that the spatial distribution of soil microorganisms is linked to the presence of perennial species, distributed in fertility islands. By studying Haloxylon salicornicum as a perennial plant model, we showed that the soil was a major reservoir of mycobiota (horizontal transmission) and that some fungi were transmitted by seeds (vertical transmission), particularly in young individuals. In temperate ecosystems with denser and more diverse plant communities, we have demonstrated that some ectomycorrhizal fungi (e.g., Russula spp.) are also capable of colonizing the roots of neighbouring non-ectomycorrhizal plants as endophytes, suggesting an influence of plant communities on root mycobiota assembly. Finally, the study of root microbial communities of Helianthemum lippii in desert environments enabled us to identify sites producing desert truffles (Tirmania nivea), but also to highlight a potential atypical double ectendomycorrhizal colonization. We have thus demonstrated that the assembly of fungal communities associated with plants depends
on edaphic conditions, the composition of plant communities and fungal transmission pathways varying according to plant development. Our results also suggest that the ecology of plant-fungi interactions is sometimes prejudged according to the taxonomic identity of the studied partners.
Les plantes vivent en interaction avec une multitude de microorganismes qui sont indispensables à leur développement. Parmi ces microorganismes, les champignons jouent un rôle central : certains forment les mycorhizes, des organes mixtes permettant entre autres d’assurer la nutrition des plantes. D’autres champignons, qualifiés d’endophytes, colonisent de manière plus diffuse les tissus des plantes et leurs interactions avec les plantes varient de l’amensalisme au commensalisme. Malgré l’importance des communautés fongiques associées aux plantes, les facteurs et processus influençant leur assemblage sont encore mal connus. Au cours de cette thèse, nous avons cherché à mieux comprendre comment s’assemblent les communautés fongiques associées aux plantes (mycobiote) en milieux désertiques et tempérés. En milieu désertique, nous avons ainsi montré que la distribution spatiale des microorganismes du sol était liée à la présence d’espèces pérennes, distribuées en îlots de fertilité. En étudiant Haloxylon salicornicum comme modèle de plante pérenne, nous avons montré que le sol était un réservoir majeur du mycobiote (transmission horizontale) et que certains champignons étaient transmis par les graines (transmission verticale), en particulier chez les jeunes individus. Dans des écosystèmes tempérés présentant des communautés végétales plus denses et diverses, nous avons démontré que certains champignons ectomycorhiziens (e.g., Russula spp.) sont également capables de coloniser les racines de plantes non-ectomycorhiziennes voisines en tant qu’endophytes, suggérant une influence de des communautés végétales sur l’assemblage du mycobiote racinaire. Finalement, l’étude des communautés microbiennes des racines d’Helianthemum lippii en milieu désertique nous a permis d’identifier des sites producteurs de truffes du désert (Tirmania nivea) mais également de mettre en évidence une potentielle double colonisation ectendomycorhizienne atypique. Nous avons ainsi mis en évidence que l’assemblage des communautés fongiques associées aux plantes dépend des conditions édaphiques, de la composition des communautés végétales et des voies de transmission des champignons qui varient en fonction du développement des plantes. Les résultats obtenus suggèrent également que l’écologie des interactions entre plantes et champignons est quelque fois préjugée au regard de l’identité taxonomique des partenaires étudiés.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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