Diversité fonctionnelle d'une communauté d'ectomycorhizes

R. Pouységur, P.-E. Courty, M. Buée, J. Garbaye
INRA, Centre de Nancy, UMR Interactions Arbres-Microorganismes, 54280 Champenoux

La diversité et la variation saisonnière de la structure de la communauté d'ectomycorhizes (extrémités des racines fines associées à des champignons symbiotiques) ont été décrites dans une chênaie-charmaie de plaine sur sol mésotrophe dans le nord-est de la France, et les genres ou espèces de symbiotes fongiques correspondant aux dix morphotypes dominants ont été déterminées par séquençage de la région ITS de l'ADN ribosomique et comparaison avec les bases de données. Des échantillons d'apex ectomycorhiziens excisés ont fait l'objet de mesures d'activités enzymatiques potentielles en conditions standardisées pour trois types d'enzymes traduisant l'état physiologique des racines fines et leur contribution à la nutrion des arbres : l'activité déshydrogénase (marqueur de l'activité métabolique générale), l'activité phosphatase acide (capacité à mobiliser le phosphore organique du sol) et l'activité laccase (capacité à mobiliser le carbone et éventuellement l'azote séquestré dans certaines macromolécules lignocellulosiques et humiques). Ces mesures ont été réalisées grâce à des tests miniaturisés en plaques de microtitration permettant de traiter individuellement un grand nombre d'apex.
Les résultats mettent en évidences la prédominance en toutes saisons de deux espèces de champignons ectomycorhiziens (Lactarius quietus et Cortinarius anomalus). Par ailleurs, certaines ectomycorhizes ne sont présentes que très tôt en saison (par exemple celles formées par Clavulina cinerea) ou, au contraire, très dominantes pendant les périodes estivales les plus chaudes et sèches (Cenococcum geophilum ou Xerocomus sp.). Cette structure temporelle très contrastée confirme les observations que nous avons déjà réalisées dans une hêtraie de la même région. L'analyse des mesures d'activités enzymatiques au cours du temps révèle ensuite que les types d'ectomycorhizes étudiés présentent une grande diversité de profils d'activité pour les trois systèmes enzymatiques testés. Par exemple, les activités laccases et phosphatases augmentent au printemps, en particulier lors du débourrement, pour les ectomycorhizes formées par Lactarius quietus et Cortinarius anomalus. De plus, les résultats relatifs à ces activités seront discutés en fonction de la distribution verticale des divers types d'ECM étudiés (par exemple, horizon minéral pour C. anomalus et organique pour L. quietus).
L'ensemble des résultats montre que certains concepts clefs de l'écologie des communautés d'organismes peuvent être appliqués avec profit à l'étude des complexes ectomycorhiziens : diversité fonctionnelle, redondance ou complémentarité des fonctions entre populations, résilience face aux changements environnementaux, etc..
La perspective la plus immédiate est la mise au point et l'application d'une plus large gamme de tests fonctionnels applicables aux apex ectomycorhiziens excisés, dans le but de dresser le catalogue des profils d'activité des types d'ectomycorhizes dominants dans les forêts de la zone tempérée. Ceci permettra de comprendre et prévoir les modifications présentées par la structure fonctionnelle des communautés d'ectomycorhizes en réponse aux traitements sylvicoles ou aux modifications de l'environnement.










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