Etude in vitro de l'impact de deux fongicides inhibiteurs de la biosynthèse des stérols (IBS) sur le métabolisme stérolique des deux partenaires de la symbiose mycorhizienne arbusculaire : évaluation du stress oxydant induit dans la symbiose

In vitro study of two sterol biosynthesis inhibors impact on sterol metabolism of both partners of arbuscular mycorrhizal symbiosis : evaluation of oxidative stress induced in symbiosis

• Auteur / Autrice : Estelle Campagnac
• Direction : Anne Grandmougin-Ferjani
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement. Physiologie végétale
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Littoral
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mycologie, phytopathologie, environnement (Calais, Pas-de-Calais)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Stress oxydatif

Stérols

Effets des fongicides

Endomycorhizes à vésicules et arbuscules

Glomus (champignons)

Mots clés libres

Champignon mycorhizien arbusculaire

Glomus intraradices

Fenpropimorphe

Fenhexamide

Squalène epoxidase

Résumé

L’objectif de ce travail était d’une part d’étudier l’impact de deux fongicides IBS (fenpropimorphe, fenhexamid) sur le métabolisme stérolique d’organismes non-cibles, racines transformées / champignon mycorhizien arbusculaire (MA), Glomus intraradices cultivés in vitro et d’autre part d’examiner le stress oxydant induit après application des IBS sur la symbiose. Des effets différentiels entre le fenpropimorphe et le fenhexamid ont été montrés. La phytotoxicité du fenpropimorphe, mise en évidence par la réduction drastique de la croissance racinaire semble être liée (i) au remplacement des ∆5-stérols normaux par des stérols anormaux: 9ß,19cyclopropylstérols, ∆8,14-stérols, ∆8-stérols et ∆7-stérols (ii) à l’induction d’un stress oxydant (peroxydation lipidique, activités d’enzymes antioxydantes). En revanche, le fenhexamid n’à aucun impact sur le profil stérolique et sur le développement racinaire, néanmoins induit un stress oxydant significatif dans les racines. Un effet protecteur de la mycorhization vis-à-vis de la peroxydation des lipides dans les racines a été mis en évidence lors de l’application des deux fongicides. De plus, nos résultats suggèrent qu’une composition en phytostérols normale est indispensable au bon développement de la symbiose. La fongitoxicité du fenpropimorphe sur le développement de G. Intraradices a été observée par un développement fongique réduit, une diminution de la teneur en stérols associée à l’augmentation d’un précurseur, le squalène. Cela suggère une inhibition d’une enzyme cible inhabituelle chez les champignons, la squalène époxydase.

The aim of this work was on one hand to study the impact of two fungicides IBS (fenpropimorph, fenhexamid) on sterol metabolism of non-target organisms, transformed roots / arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), Glomus intraradices grown in vitro, and on the other hand to examine oxidative stress induced by applying the two IBS on symbiosis. Differential effects between fenpropimorph and fenhaxamid were shown. The phytotoxicity of fenpropimorph was underscored by the significant reduction in root growth and appeared to be due to (i) the replacement of the normal ∆5-stérols by usual sterols : 9ß,19cyclopropylstérols, ∆8,14-stérols, ∆8-stérols et ∆7-stérols (ii) and the induction of an oxidative stress (lipid peroxidation, antioxidant enzyme activities). However no impact on the sterol profile and root development was detected with fenhexamid, while a significant oxidative stress was highlighted in roots. A propective effect of mycorhization was noticed on the lipid peroxidation of roots after application of the two fungicides. Moreover, our results suggest that a normal composition of phytosterols is essential to the development of symbiosis. The fongitoxicity of fenpropimorph on the development of G. Intraradices was shown by a reduced fungal development, a decrease of sterol content and the increase of a precursor, the squalene. This suggests the inhibition of an unknown target enzyme in fungi, the squalene epoxydase.