Diapositive 1 - Université Laval
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Les mycorhizes: la nouvelle révolution verte 2ième partie J. André Fortin Dîners botaniques Université Laval 8 novembre 2011 3- Types de symbiose végétale À retenir: • Le mutualisme (symbiose au sens strict) est un terme évolutif: la sélection naturelle favorise les organismes qui s'associent. • La symbiose a joué un rôle dans l’évolution des cellules eucaryotes: les chloroplastes, les mitochondries et les cinétochores (e.g. fuseau achromatique) des organismes actuels proviennent de symbioses ancestrales. • Le rôle fondamental et universel des symbioses dans l’évolution et le fonctionnement des espèces végétales et des écosystèmes terrestres. Ectomycorrhizal fungi grow on rocks Details Fungal Rhizomorphs Involved in transport of nutrients Mycorrhizal roots from the lifted humus layer External mycorrhizal mycelium involved nutrient uptake Ectomycorhizes Morphologie • Origine ~200 millions d’années • D’abord chez des gymnospermes • Puis chez les angiospermes • Coniférales etc. à compléter • Ascomycètes et basidiomycètes • Systématique mobile; phylogénie moléculaire © L M U Les ectomyco Les ectomyco Read et al. 2004 Les ectomyco Wallander H & D. Hagerberg 2004. Do ectomycorrhizal fungi have significant role in weatrhering of minerals in forest soils?Symbiosis 37:249-252 Les travaux récents nous apprennent que les champignons ectomycorhiziens possèdent une capacité considérable à altérer des minéraux comme l’apatite, le feldspath, la biotite la hornblende etc. pour obtenir les minéraux essentiel à leur fonctionnement 14C allocation to patches with apatite by pine seedlings colonized by P. involutus 14C weathering arenas (DPM/well) 5000 4000 3000 2000 1000 0 Quartz Apatite How can we study this in the field? – Fungal ingrowth bags δ13C (‰) -22 -22,5 -23 -23,5 -24 Silvåkra -24,5 -25 Tönnersjöheden Jämjö -25,5 -26 -26,5 -27 Mycelia Mycorrhizal fruitbodies Saprophytic fruitbodies ECM stimulates apatite weathering – but only if P availability is low 1.2 Shoot Roots P-content (mg) 1.0 0.8 0.6 C C B B B 0.4 0.2 B A A 0.0 FSA Apatite FSQ Quartz Full nutrients (Smits unpublished) -PA Apatite -PQ Quartz -Phosphorus Ectomycorhizes Culture des symbiotes et synthèse À compléter par JA Mode opératoire Les ectomyco Échantillonnage (carottes de sol) Lavage des racines Morphotypage Abondance Identification moléculaire des espèces de symbiontes fongiques Excision des apex provenant du même morphotype Détermination des profils d’activité enzymatique Les ectomyco Une fonction importante des ectomycorhizes : La mobilisation des éléments minéraux contenus dans la matière organique des horizons supérieurs grâce à la sécrétion d’enzymes spécifiques. Par exemple : Phosphatases —> phosphore Protéases, chitinases —> azote Laccases, cellulases : digestion des parois végétales —> accès facilité Altération des minéraux Apatite Feldspath Biotite Phlogopite MicroclineK P, Ca, Fe K, Ca K, Mg K, Mg, Fe Agent solubilisateurs Acide oxalique Acide citrique Acide malonique Acide formique Acide acétique Acide succinique Les ectomyco Annual elongation of the shoot (cm) 10 5 0 May Figure 1. Fortin and Lamhamedi June July August Figure 2. Fortin and Lamhamedi July 11 July 4 June 21 June 14 June 7 20 0 Nonmycorrhizal roots 80 Oct. 20 100 Oct. 2 Sept. 20 August 22 August 17 August 14 August 8 July 20 Assimilation des ions 32P (nmol mg dry wt-1 h-1 Les ectomyco 180 160 140 120 Mycorrhizal roots 60 40 Stomatal conductance (mol.m-2. s-1) Net photosynthesis (µmol.m-2. s-1) Les ectomyco Days Figure 7. Fortin and Lamhamedi Tuber canaliculatum • Commentaire de Yves Lamoureux, mycoquebec.org Tuber canaliculatum • C'est Francesca Marzitelli (CMM) qui m'a fait cadeau de ces deux spécimens qu'elle a fait déterminer par le spécialiste J. M. Trappe. Moi, je ne connais pas grand-chose aux truffes. Francesca creuse n'importe où, et elle trouve plusieurs espèces hypogées! Tuber canaliculatum • L'hôte de Tuber canaliculatum au Québec demeure malheureusement inconnu. Les hypogés se récoltent généralement à la toute fin de la saison mycologique. Tuber canaliculatum • Au Jardin botanique de Montréal, où le CMM tient ses séances d'identification (les «Lundis mycologiques»), un panier rempli d'une centaines d'exemplaires de cette espèce, apportés par Madame Marzitelli, empestaient le local tout comme les meilleures truffes européennes. Francesca a elle-même testé la comestibilité de cette espèce après avoir appris qu'il s'agissait d'un Tuber (vraies truffes). Elle la dit «très bonne» Mycophagie animale • • • • • • Chevreuil Caribou Lièvres Écureuils Souris et campagnols Ours David William 2008 Écologie intégrative des symbioses végétales • biologie, agriculture, foresterie – 1et cycle: – 2 et 3ième cycles: – Automne BIO 4902 BIO 7904
