CD : Manipulation de l'immunité et de la nutrition de l'arbre par des effecteurs produits par des champignons endophytes et mycorrhiziens associés aux racines

CD : Manipulation of tree immunity and nutrition through the lens of effectors secreted by endophytic and mycorrhiza fungi.

• Auteur / Autrice : Lisa Beguinet
• Direction : Claire Fourrey
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie et écologie des forêts et des agrosystèmes
• Date : Inscription en doctorat le 06/10/2024
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SIReNa - Science et ingénierie des ressources naturelles
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IAM - Interactions Arbres Microrganismes
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : ECOGENOMIQUE DES INTERACTIONS

Mots clés

Mots clés libres

Croissance

Ectomycorhiziens)

Arbre

Champignons bénéféiques (endophytes

Mycobiote

Immunité

Tree

Mycobiota

Mutualistic fungi (endophtes

Growth

Nutrition

Ectomycorrhizal)

Résumé

Les microorganismes associés aux racines des arbres contribuent à leur santé, croissance et résistance aux stress biotiques et abiotiques. Le peuplier et ses microorganismes associés constituent l'un des systèmes de plantes pérennes les plus étudiés, avec des génomes entièrement annotés et des outils existants pour manipuler la génétique et la physiologie à la fois de l'hôte et des microorganismes. Les champignons endophytes et ectomycorhiziens constituent la majeure partie du mycobiome racinaire du peuplier dans de nombreux écosystèmes naturels. L'établissement du microbiote racinaire du peuplier est un processus dynamique soumis à la sélection de l'hôte et aux interactions entre les micro-organismes. Le système immunitaire joue un rôle dans ce processus de sélection, en favorisant la stabilité de la composition du microbiome et en remodelant la dynamique écologique de ses membres. Toutefois, le degré de stabilité dépendra de l'interaction entre le contexte écologique, le développement du système immunitaire et les interactions microorganismes-microorganismes. Plus précisément, aucune étude n'a abordé la question de savoir si les champignons ectomycorhiziens et endophytes affectent les performances des arbres de manière antagoniste ou synergique et les conséquences fonctionnelles de l'équilibre ectomycorhizien-endophytes. En outre, nous n'avons pas de compréhension des mécanismes moléculaires (immunité, nutrition) qui régissent l'équilibre entre les champignons ectomycorhiziens et endophytes. Ces lacunes dans les connaissances sont particulièrement frappantes pour les plantes pérennes à longue durée de vie, telles que les peupliers, et sont compliquées par la diversité de mycobiote. Ce projet de doctorat contribuera à combler ces lacunes.

Root-associated microbes contribute to tree health, growth and resistance to biotic and abiotic stresses. Populus spp. and associated microbes constitute one of the most studied perennial plant systems, with fully annotated genomes and existing tools to manipulate the genetics and physiology of both the host and its interacting-microbes. Endophytes and ectomycorrhizal fungi constitute the major fraction of Populus' root mycobiome in many natural ecosystems. The establishment of the Populus root microbiome is a dynamic process under the host selection and the interactions among microorganisms. One key genetic mechanism underlying host control is the immune system. It can promote stability in the composition of the microbiome by reshaping the ecological dynamics of its members. However, the degree of stability will depend on the interplay between ecological context, immune system development, and higher-order microbe-microbe interactions. More specifically, no studies addressed whether ectomycorrhizal and endophytic fungi affect antagonistically or synergistically trees' performances, neither the functional consequences of the ectomycorrhizal-endophytes balance. In addition, we lack knowledge on the molecular mechanisms (immunity and nutrition) contributing to the balance between ectomycorrhizal and endophytic fungi. These knowledge gaps are particularly striking for long-lived perennials, such as poplar trees, and are confounded by the diversity of their mycobiome. This PhD project will help to fill these knowledge gaps.