{"id":2580,"date":"2013-12-05T11:05:54","date_gmt":"2013-12-05T11:05:54","guid":{"rendered":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/?page_id=2580"},"modified":"2015-12-14T13:32:53","modified_gmt":"2015-12-14T13:32:53","slug":"leaflitterome","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/?page_id=2580","title":{"rendered":"LeafLitterOME"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/wp-content\/uploads\/2013\/12\/Marc-Buee-photo3.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft  wp-image-2594\" title=\"Marc Buee photo\" src=\"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/wp-content\/uploads\/2013\/12\/Marc-Buee-photo3-300x223.png\" alt=\"\" width=\"483\" height=\"362\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Ecologie mol\u00e9culaire de la decomposition des liti\u00e8res de feuilles<br \/>\n<\/strong><\/p>\n<p><em>Responsable scientifique<\/em> : Marc Bu\u00e9e ( UMR 1136\u00a0 Interactions Arbres\/Micro-organismes &#8211; IAM )<\/p>\n<p><em>Partenaires Labex<\/em> : Biog\u00e9ochimie des Ecosyst\u00e8mes Foresti\u00e8rs (BEF)<\/p>\n<p><em>Collaboration<\/em> :Bernd Zeller (BEF) &amp; Francis Martin (IAM)<\/p>\n<p>_____________________________________________________________________________<\/p>\n<p><strong>Contexte \u2014<\/strong> Le carbone terrestre (C) est majoritairement localis\u00e9 dans les sols et, dans les \u00e9cosyst\u00e8mes forestiers, une grande partie de ce C s\u00e9questr\u00e9 s&rsquo;accumule dans la liti\u00e8re du sol. Les feuilles mortes (liti\u00e8re) sont colonis\u00e9es par des bact\u00e9ries saprophytes, mais surtout par des champignons d\u00e9composeurs et des champignons ectomycorhiziens. Les champignons saprophytes sont les principaux d\u00e9composeurs du bois et de la liti\u00e8re de conif\u00e8res et de feuillus. Cependant, les champignons ectomycorhiziens semblent dominer les communaut\u00e9s fongiques, o\u00f9 ils rentrent spatialement en concurrence avec les d\u00e9composeurs de feuilles pour l\u2019acquisition des nutriments. Parce qu\u2019ils sont aliment\u00e9s par les sucres issus de la photosynth\u00e8se de leurs plantes h\u00f4tes et ne d\u00e9pendent pas de l&rsquo;\u00e9nergie de la mati\u00e8re organique, ils sont tr\u00e8s comp\u00e9titifs et monopolisent les nutriments des liti\u00e8res pour eux-m\u00eames et leurs h\u00f4tes. Les champignons mycorhiziens jouent ainsi un r\u00f4le majeur dans le recyclage de la liti\u00e8re accumul\u00e9e sur le sol de la for\u00eat, qui repr\u00e9sente potentiellement la principale source de N pour la croissance des plantes, et donc dans le cycle de l&rsquo;azote (N).<\/p>\n<p><strong>Objectifs \u2014<\/strong> Le projet \u00ab\u00a0LeafLitterOME \u00bb propose une \u00e9tude int\u00e9gr\u00e9e des m\u00e9canismes mol\u00e9culaires et biochimiques conduisant \u00e0 la compr\u00e9hension des liens entre la chimie de la mati\u00e8re organique, la composition de la communaut\u00e9 microbienne et les activit\u00e9s enzymatiques exprim\u00e9es au cours de la d\u00e9composition des liti\u00e8res.<\/p>\n<p>Le projet passera en revue (1) les changements dans la composition chimique des liti\u00e8res par des techniques spectroscopiques et spectrom\u00e9triques, (2) la composition du microbiome associ\u00e9, par s\u00e9quen\u00e7age \u00e0 haut d\u00e9bit de l&rsquo;ADNr, (3) le transcriptome des esp\u00e8ces de champignons les plus abondantes, et (4) les activit\u00e9s des enzymes et des prot\u00e9ases s\u00e9cr\u00e9t\u00e9es qui d\u00e9gradent les d\u00e9bris v\u00e9g\u00e9taux et \/ ou microbiens de la mati\u00e8re organique du ch\u00eane. Ces exp\u00e9riences seront con\u00e7ues pour d\u00e9finir des r\u00e9seaux trophiques et des liens fonctionnels entre les activit\u00e9s de micro-organismes d\u00e9composeurs, les symbiotes ectomycorhiziens et la chimie de la liti\u00e8re.<\/p>\n<p><strong>D\u00e9marche \u2014 <\/strong>Cette recherche propose, par des analyses de g\u00e9n\u00e9tique mol\u00e9culaire de la composition et de l\u2019activit\u00e9 de la communaut\u00e9 microbienne, de comprendre les interactions entre les d\u00e9composeurs de feuilles et les champignons symbiotiques. Des sacs de liti\u00e8re r\u00e9colt\u00e9s sur le terrain seront exploit\u00e9s pour la m\u00e9tag\u00e9nomique et l&rsquo;analyse de la chimie. Cette d\u00e9marche vise \u00e0\u00a0:<\/p>\n<p>(1) mesurer la d\u00e9gradation (perte de masse) et les changements dans la chimie de liti\u00e8re lors de la d\u00e9composition, en particulier par spectroscopie\u00a0;<\/p>\n<p>(2) surveiller les changements dans la composition des communaut\u00e9s microbiennes (champignons ectomycorhiziens, d\u00e9composeurs des feuilles, des bact\u00e9ries saprophytes) au cours de la d\u00e9gradation de la liti\u00e8re de ch\u00eane, par s\u00e9quen\u00e7age \u00e0 haut d\u00e9bit de l&rsquo;ADNr\u00a0;<\/p>\n<p>(3) \u00e9valuer l&rsquo;expression des g\u00e8nes des symbiotes ectomycorhiziens les plus abondantes et des d\u00e9composeurs de liti\u00e8re lors de leurs interactions par RNA-Seq.<\/p>\n<p><strong>R\u00e9sultats marquants <\/strong><strong>\u2014<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Au cours de l\u2019automne 2013, des liti\u00e8res foliaires ont \u00e9t\u00e9 collect\u00e9es sur deux placettes foresti\u00e8res de ch\u00eane sessile\u00a0: for\u00eat de Champenoux (54) et for\u00eat de Breuil (58). Des donn\u00e9es ant\u00e9rieures ont montr\u00e9e que ces deux liti\u00e8res \u00e9taient caract\u00e9ris\u00e9es par des concentrations diff\u00e9rentes en Ca et Mg, mais variaient peu dans leur composition biochimique. D\u00e9but janvier 2014, pour chaque type de liti\u00e8re, trente sachets (\u201clitterbags\u201d de 9.5 \u00b45cm, avec une porosit\u00e9 de 1.4 \u00b4 1.8 mm) ont \u00e9t\u00e9 plac\u00e9s sur le dispositif exp\u00e9rimental de la for\u00eat de Champenoux (site du r\u00e9seau MOS).<\/li>\n<li>La d\u00e9composition des deux cat\u00e9gories de liti\u00e8re de ch\u00eane a \u00e9t\u00e9 suivie au cours des ann\u00e9es 2014 et 2015 (monitoring toujours en cours). La cin\u00e9tique de d\u00e9gradation montre, durant les premiers mois, une perte de masse plus importante pour les feuilles issues du site de Champenoux. Les feuilles du site de Breuil montrent une biod\u00e9gradabilit\u00e9 plus lente (Fig.1) : perte de 15% de MS pour les feuilles de Breuil et de 25% pour celles de Champenoux. Au cours des 12 derniers mois, cette tendance n\u2019est plus significative et l\u2019on observe une forte h\u00e9t\u00e9rog\u00e9n\u00e9it\u00e9 dans la d\u00e9gradation des \u00e9chantillons.<\/li>\n<\/ul>\n<ul>\n<li>Parall\u00e8lement \u00e0 ces mesures, un sous-\u00e9chantillonnage a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 (n=3 par traitement) p\u00e9riodiquement et plac\u00e9 \u00e0 -80\u00b0C pour les analyses mol\u00e9culaires ult\u00e9rieures et les mesures NIRS \/ MIRS.<\/li>\n<li>\u00a0Le printemps 2014 et l\u2019\u00e9t\u00e9 2015 ont \u00e9t\u00e9 marqu\u00e9s par une s\u00e9cheresse importante. Ce manque d\u2019eau a conduit \u00e0 un fort ralentissement de la d\u00e9gradation des feuilles au cours de ces p\u00e9riodes et a n\u00e9cessit\u00e9 un suivi plus long des \u00e9chantillons in situ. Compte tenu de la dynamique de d\u00e9gradation de cette mati\u00e8re organique, les pr\u00e9l\u00e8vements devraient continuer jusqu\u2019\u00e0 l\u2019hiver 2015-2016.<\/li>\n<\/ul>\n<ul>\n<li>Dans cette attente, une mise au point de l\u2019extraction des ADN metag\u00e9nomique a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 avec succ\u00e8s sur des \u00e9chantillons de liti\u00e8re de ch\u00eane (projet FRB, NPDC), afin de r\u00e9duire la co-extraction des inhibiteurs potentiels de PCR (polyph\u00e9nols et extractibles de la mati\u00e8re organique).<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>Principales conclusions <\/strong><strong>\u2014<\/strong><\/p>\n<p>Nos r\u00e9sultats montrent bien une biod\u00e9gradation diff\u00e9rente des deux liti\u00e8res de ch\u00eane sessile dans les premiers mois. L\u2019analyse en cours des profils NIRS \/ MIRS (\u00e9chantillons des 12 premiers mois) devrait permettre d\u2019identifier certains d\u00e9terminants chimiques li\u00e9s \u00e0 la relative \u00ab\u00a0r\u00e9calcitrance\u00a0\u00bb de cette mati\u00e8re organique. Par ailleurs, l\u2019\u00e9tude de la composition en esp\u00e8ce au cours du temps devrait permettre de d\u00e9finir la succession des acteurs microbiens au cours de la biod\u00e9gradation des liti\u00e8res. Ces analyses devraient permettre de corriger partiellement l\u2019h\u00e9t\u00e9rog\u00e9n\u00e9it\u00e9 mesur\u00e9e.<\/p>\n<p>Compte tenu de la tr\u00e8s lente dynamique de d\u00e9gradation de ces liti\u00e8res, un dernier \u00e9chantillonnage doit \u00eatre r\u00e9alis\u00e9 d\u00e9but 2016. Les analyses mol\u00e9culaires d\u00e9finitives et les mesures NIRS \/ MIRS seront obtenues durant le printemps 2016.<\/p>\n<p>Malheureusement, le volet du projet soumis au JGI en 2013 n\u2019a pas \u00e9t\u00e9 financ\u00e9. Une large partie des approches fonctionnelles ne pourront donc pas \u00eatre r\u00e9alis\u00e9es (initialement prises en charge par le U.S. DOE Joint Genome Institute (Walnut Creek, CA), le U.S. DOE Environmental Molecular Sciences Laboratory (EMSL) et le Sveriges Lantbruks Universitets (SLU) \u00e0 Uppsala et Lund). Cependant, la mise au point de l\u2019extraction des ARN messagers des champignons a pu \u00eatre mise au point dans notre laboratoire sur des \u00e9chantillons de sol du m\u00eame site forestier (Figure 2). Ce mat\u00e9riel a \u00e9t\u00e9 r\u00e9cemment s\u00e9quenc\u00e9 pas le JGI.<\/p>\n<p><strong>Perspectives \u2014<\/strong><\/p>\n<p>Le mat\u00e9riel disponible permettra cependant une analyse fonctionnelle cibl\u00e9e des CAZymes exprim\u00e9es lors de la succession des esp\u00e8ces microbiennes. Les analyses de corr\u00e9lations seront r\u00e9alis\u00e9es entre profils NIRS\/MIRS et donn\u00e9es taxinomique et fonctionnelles.<\/p>\n<p>Une publication, sur la succession des communaut\u00e9s fongiques au cours de la d\u00e9gradation des liti\u00e8res, sera r\u00e9dig\u00e9e en seconde partie de l\u2019ann\u00e9e 2016.<\/p>\n<p>_____________________________________________________<\/p>\n<p><strong>L\u00e9gende pour la photo\u00a0<\/strong><br \/>\n<em>Cr\u00e9dit : Marc Bu\u00e9e<\/em><br \/>\nAnthina flammea se d\u00e9veloppant sur des feuilles de h\u00eatre<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; Ecologie mol\u00e9culaire de la decomposition des liti\u00e8res de feuilles Responsable scientifique : Marc Bu\u00e9e ( UMR 1136\u00a0 Interactions Arbres\/Micro-organismes &#8211; IAM ) Partenaires Labex : Biog\u00e9ochimie des Ecosyst\u00e8mes Foresti\u00e8rs (BEF) Collaboration &hellip; <a href=\"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/?page_id=2580\">Continuer la lecture <span class=\"meta-nav\">&rarr;<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"parent":2122,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-2580","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/2580","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=2580"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/2580\/revisions"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/2122"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/mycor.iam.inrae.fr\/ARBRE\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=2580"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}