Caractérisation de la communauté fongique impliquée dans la minéralisation du soufre organique dans les rhizosphères de colza et d'orge

Characterization of fungal community implicated in the mineralization of organic sulfur in rhizosphere of rape and barley

• Auteur / Autrice : Lama Hamdan
• Direction : Emile Benizri
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences agronomiques
• Date : Soutenance le 09/11/2010
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire agronomie et environnement
• Jury : Président / Présidente : Armand Guckert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emile Benizri, Armand Guckert, Sylvie Recous, Christian Steinberg, Patrice Rey, Sophie Deschaumes-Slezack
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvie Recous, Christian Steinberg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Soufre

Orge

Colza

Rhizosphère

Mots clés libres

Arylsulfatase

Esters de sulfate

Communauté fongique fonctionnelle

Rhizosphère

Colza

Orge

Arylsulfatase

Sulfate esters

Functional fungal community

Rhizosphere

Rape

Barley

Résumé

En Europe de l’Ouest, S est devenu un élément limitant pour la croissance des plantes. Ainsi, des carences en S apparaissent de plus en plus fréquemment sur des cultures tel que le colza. Dans le sol, 95% de S est sous formes organiques, non disponibles pour les plantes. L’intervention de la microflore est indispensable pour assurer la minéralisation du S organique en sulfates, assimilables par la plante. Nos objectifs ont été de caractériser la communauté fongique impliquée dans la minéralisation des esters de S, forme majoritaire de S organique, via une activité arylsulfatase (ARS), dans les rhizosphères de colza et d’orge. La communauté fongique est composée de plusieurs genres affiliés principalement aux Ascomycètes. Chez les souches fongiques isolées de la rhizosphère de colza et d’orge, une activité ARS a été détectée dans différents compartiments cellulaires. La régulation de ces activités ARS semble dépendante du taxon considéré. Nous avons par ailleurs montré que l’environnement rhizosphérique n’influence pas toujours la taille de la communauté fongique ARS. Dans les sols, si les activités ARS totale et intracellulaire semblent négativement corrélées avec les quantités de sulfates, l’activité ARS extracellulaire semble indépendante de la disponibilité en sulfates. En conclusion, l’ensemble des expérimentations suggère que la communauté fongique fonctionnelle joue un rôle dans la dynamique du S dans les sols agricoles. Des approches d’écologie fonctionnelle permettraient de mieux cerner leur implication dans la disponibilité en S minéral pour la plante

In Western Europe, sulfur (S) deficiency occurs in certain crops, including crucifers and cereals. Therefore, S becomes limiting for crop production and plants exhaust S mainly from soil organic S. In soil, 95% of S is in organic form that is not readily available for plants. This organic form containing principally ester S requires microbial mineralization to sulfate by arylsulfatase (ARS) enzyme. Our objectives were to characterize the fungal community having the ARS activity in the rhizosphere of rape versus that of barley. Functional fungal community comprised several genera principally belonging to Ascomycota. In different fungal strains, ARS activity was detected in different cellular compartments. The regulation of ARS was mostly dependent on microbial taxa. The density of the functional fungal community was not influenced by rhizospheric compartment.In soils, total and intracellular ARS activities were negatively correlated with soil sulfates whereas soil extracellular ARS activity was independent of sulfates. The overall results suggest that the functional fungal community could play a role in the dynamics of S in agricultural soils. Further approaches should be developed to allow a better understanding of their potential involvement in S nutrition of crops