Interaction plante-communautés microbiennesde la rhizosphère et légumineuses: une approche               multidisciplinair...
Contexte          Hypothèse               Cadre d’analyse   Résultats         Conclusion/Perspectives                     ...
Contexte        Hypothèse            Cadre d’analyse              Résultats                                               ...
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Contexte        Hypothèse         Cadre d’analyse       Résultats        Conclusion/Perspectives                          ...
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Contexte             Hypothèse              Cadre d’analyse            Résultats    Conclusion/Perspectives               ...
Contexte            Hypothèse         Cadre d’analyse                Résultats             Conclusion/Perspectives        ...
Introduction     Démarche     Matériels & Méthodes   Résultats     Conclusion/Perspectives                             Pis...
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Atelier 4 - Performance du système racinaire et inoculants microbiens : nutrition minérale et hydrique : Interaction plante et communautés microbiennes de la rhizosphère et légumineuses : une approche multidisciplinaire

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Atelier 4 - Performance du système racinaire et inoculants microbiens : nutrition minérale et hydrique : Interaction plante et communautés microbiennes de la rhizosphère et légumineuses : une approche multidisciplinaire

  1. 1. Interaction plante-communautés microbiennesde la rhizosphère et légumineuses: une approche multidisciplinaire. Christophe Salon, Christophe Mougel, Nathalie Munier Jolain, Anouk Zancarini. UMR Agroécologie, INRA Dijon
  2. 2. Contexte Hypothèse Cadre d’analyse Résultats Conclusion/Perspectives ContexteModification des communautés microbiennes sous l’influence de la plante(Hartmann et al. 2009 ; Buée et al. 2009)La rhizodéposition, base des interactions CO2plante-communautés microbiennes • 17% du carbone fixé (Nguyen 2003) • Mucilage, exsudats, sénescence des racines • Nutriment et signaux (Lynch et Whipps 1990) • Délimite la zone d’influence des racines : Sol la rhizosphère C C Communautés microbiennes 3
  3. 3. Contexte Hypothèse Cadre d’analyse Résultats Conclusion/Perspectives Contexte 1. Modification du sol sous l’influence des racines (rhizodéposition) Environnement 2. Modification des CO2 communautés4. Modification de la croissance microbiennes de la de la plante sous l’influence des rhizosphère (densité, communautés microbiennes diversité et activité) Bulk Soil Rhizosphere Sol I II III IV V MW MW MW MW C 1206 1120 1206 1120 1206 1120 C 1051 1051 1051 984 984 984 915 915 915 867 867 867 810 810 810 759 759 759 698 698 698 Sol 654 654 654 587 587 587 540 540 540 480 480 480 450 450 450 420 420 420 380 380 380 350 350 350 325 325 325 300 300 300 250 250 250 230 230 230 200 200 200 3. Sélection de communautés Sol microbiennes spécifiques de la rhizosphère Communautés microbiennes 1/7
  4. 4. Contexte Hypothèse Cadre d’analyse Résultats Conclusion/Perspectives ContexteComment les communautés microbiennes modifient la croissance et lasanté de la plante ? (Kraiser et al. 2011 ; Lugtemberg et Kamilova 2009 ; Vessey 2003)  Biofertilisation (Rhizobium, Azospirillum)  Phytostimulation (Azospirrillum, Phyllobacterium)  Rhizoremédiation  Meilleure résistance aux stress  Synthèse d’antibiotiques Témoin B. japonicum Glycine max (soja) 5
  5. 5. Contexte Hypothèse Cadre d’analyse Résultats Conclusion/Perspectives ContexteVers une nouvelle approche des interactions plantes – communautésmicrobiennes de la rhizosphère… • Nécessité d’avoir une approche globale intégrant tous les partenaires • Vision de la plante comme levier des modifications au niveau microbien 6
  6. 6. Contexte Hypothèse Cadre d’analyse Résultats Conclusion/Perspectives Hypothèse de recherche Le génotype de la plante est un levier des modifications au niveau microbien Facteurs environnementaux Génotype de la plante Facteurs abiotiques : - Rayonnement - Température - Azote minéral Phénotype de la plante Facteurs biotiques : - Communautés microbiennes Communautés microbiennes 2/7
  7. 7. Contexte Hypothèse Cadre d’analyse Résultats Conclusion/Perspectives Cadre d’analyse pour l’étude des interactions Surface foliaire Efficience de conversion de N Efficience en surface foliaire CO2 biologique N2 Quantité Biomasse totale d’azote totale Sol Norga NO3- Ratio biomasse Prélèvement Nminéral souterraine sur d’azote spécifique biomasse totale Biomasse souterraine Respiration Stimulation du Amélioration de développement la disponibilité Rhizodéposition racinaire en N du sol CommunautésAdapté à partir de microbiennes Moreau 2007 3/7
  8. 8. Contexte Hypothèse Cadre d’analyse Résultats Conclusion/Perspectives Une approche multidisciplinaire Approche d’écologie microbienne : Structure génétique des communautés bactériennes et fongiques (ARISA) Diversité bactérienne (pyroséquençage 454) Approche génétique : Structure génétique des communautés microbiennes par Variabilité génétique, core collections… ARISA (Mougel et al. 2006) Approche écophysiologique: Croissance de M. truncatula Surface foliaire, biomasse aérienne et racinaire Analyse de flux de carbone et d’azote (marquage isotopique) Photosynthèse, rhizodéposition, respiration, N2 fixation Stratégie nutritionnelle (modèle écophysiologique) 4/7
  9. 9. Contexte Hypothèse Cadre d’analyse Résultats Conclusion/Perspectives Communautés bactériennes du sol  Structuregénétique 0.10 DZA_045_6 des communautés bactériennes du sol Principal Component 2 (27%) 0.05 rhizosphérique DZA_315_26 SA_028064 constrastée en fonction 0.00 F_83005_5 Jemalong_A17 du génotype considéré -0.05 Jemalong_J6 DZA_315_16 -0.10 p-value < 0,001 -0.15 -0.10 -0.05 0.00 0.05 0.10 Principal Component 1 (43%) Le génotype de Medicago truncatula affecte les communautés bactériennes du sol rhizosphériqueZancarini et al, (2012) PloS One, PLoS ONE 7(10): e47096. doi:10.1371/journal.pone.0047096Zancarini et al, (2012) Plant and Soil, sous press 5/7
  10. 10. Contexte Hypothèse Cadre d’analyse Résultats Conclusion/Perspectives Stratégies nutritionnelles contrastées Surface Efficience de foliaire Efficience a a conversion de N ab a biologique ab ab en surface foliaire b Quantité Biomasse totale d’azote totale Sol Prélèvement Ratio biomasse d’azote spécifique Biomasse souterraine sur souterraine biomasse totale Un génotype a une … due à une faible efficience de faible biomasse totale conversion de l’azote en surface foliaire par rapport aux autres génotypes Une plus faible croissance par effet cumulatif d’une plus faible efficience de conversion de l’azote en surface foliaireZancarini et al, (2012) PloS One, PLoS ONE 7(10): e47096. doi:10.1371/journal.pone.0047096Zancarini et al, (2012) Plant and Soil, sous press 6/7
  11. 11. Introduction Démarche Matériels & Méthodes Résultats Conclusion/Perspectives Pistes de recherches… Poids des liens trophiques dans l’interaction ? Généricité des données ? Aller vers le fonctionnel : traits plantes et traits bactériens Aborder l’effet des communautés sur la croissance des plantes Rôle du génotypage et du phénotypage HD ? Comment intégrer ces connaissances dans la définition d’idéotypesde plante favorisant et optimisant les interactions? 7/7
  12. 12. Introduction Démarche Matériels & Méthodes Résultats Conclusion/Perspectives … et contexte partenarial Fédérer les approches au sein (et entre) des pôles de compétitivité? 7/7

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