Exam 2 Flashcards
Expliquer comment on a pu rencontrer le défi de la culture aseptique des inoculums arbusculaires et en quoi cette nouvelle approche a révolutionné l’étude et la production industrielle de ces champignons.
Le défie majeur dans la production de cette culture est que le champignon doit ABSOLUMENT être en contact direct avec une plante vivante.
Inoculum sur plante entière = difficile, car nécessite une grande superficie, beaucoup d’entretient, transporte des bactéries, dans les pays froids il faut chauffer l’établissement, ça prend du temps à tout faire pousser pour nourrir autant de culture.
Nouvelle technique: faire pousser le champignon sur une racine et non une plante entière. Ça n’a pas coûté des millions, ça s’est fait à deux personnes. Révolutionne l’étude et la façon dont on produit des inoculums et les pratiques d’agricultures. Production énormément plus rapide, simple, respectant les normes de salubrités.
Quel est le dialogue moléculaire impliqué dans la formation des symbioses arbusculaires et rhizobiennes?
Phase Pré-symbiotique:
- Production, par la plante, de la strigolactone. Quand le champignon est au voisinage de la racine, la strigolactone excite la spore, production de mitochondrie + germination du tube + exploration pour aller rejoindre la racine.
- Production de Flavonoïde = facteur déclenchant pour amener la formation des nodules en préparation de la fixation de l’Azote.
Mais il ne peut pas y avoir formation et symbiose à l’infini. La plante peut être saturée et empêcher d’autre rhizobium de se former si il y en a déjà suffisant. Sinon, ça deviendrait envahissant.
Expliquer l’importance du CO2 pour la croissance des champignons arbusculaires et la nature du mécanisme en jeu.
Ils ne l’utilisent pas pour le CO2 mais pour fabriquer des briques servant de structures. Sans CO2, sa croissance arrête brusquement. Si on remet du CO2, l’élongation du tube germinatif reprend.
-> Fixation Anaplérotique
Toutefois, une trop grande concentration (au-delà de 4000 ppm) devient inhibiteur pour le champignon. Seul la croissance végétative est stimulée.
Comment la présence des mycorhizes modifie-t-elle profondément la composition biochimique des plantes et modifie une foule de propriétés et Quels sont les impacts de ces modifications, concernant la composition biochimique des plantes, sur la composition des aliments, la résistance aux champignons pathogènes, aux nématodes, aux pucerons et aux métaux lourds.
Modification STRUCTURALES:
-Extension mycélienne (accès à de plus grand volume du sol)
Modification du FONCTIONNEMENT:
-Nutrition minérale et absorption de l’eau (plus efficace comme pour le phosphore. Racine coûte plus cher que mycélium)
Modification de la COMPOSITION BIOCHIMIQUE de la plante:
- Odeurs et saveurs modifiées
- Modification des relations avec les insectes
- Activités hormonales et autorégulation
RÉSISTANCE aux stress biotiques et abiotiques:
-Résistance pathogène et métaux toxiques
AGRÉGATION du sol:
-Lorsqu’ils meurent, laissent une substance collante dans le sol ce qui permet l’aération du sol, pénétration de la plus dans le sol.
Modification MÉTABOLIQUE de la plante hôte
Modification des pools métabo. primaire:
-Plus de proline qui est lié à la résistance à la sécheresse
Biosynthèse de nouvelles substances secondaires:
-Mycorrhizines
Augmentation et diminution quantitative de certains métabolites secondaires
Activités hormonales
Quels sont les mécanismes de l’absorption des minéraux, notamment du phosphore sous l’influence de la phase extra racinaire en association avec les bactéries du sol.
Dans le cas de l’azote, lorsqu’elle est absorbée, puisqu’elle est gazeuse, elle peut revenir combler le vide. Le phosphore, lui, non. Les mychorise sont donc obligatoires, sinon il y a une phase d’épuisement autour du site de transport.
Si on ajoute des phosphates dans le sol, on inhibe le développement des mychorise arbusculaires
- Mobilité rapide vs lente des minéraux
- Phosphore + zinc
- Zone d’épuisement
- Importance de la phase extraracinaire
- Transport des phosphates
- Inhibition par les phosphates
Quel est la dynamique du phosphore soluble et insoluble dans les sols agricoles?
Dans le soluble, il n’y a pas de bactéries alors que, dans l’insoluble, la racine avec le champignon mycorhizien peu y aller se développer et aller jouer avec les bactéries.
Donc, phosphore soluble inhibe la développement des mycorhize.
Les plantes sont capables d’aller chercher le phosphores soluble(labile/ions assimilables) par eux-mêmes. Y’a une partie de ce phosphore soluble qui retourne à l’état de pierre (insoluble) et y’en a de l’insoluble qui s’en va en soluble = équilibre dynamique.
Si ajout d’un fertilisant soluble, non seulement = pas de mycorhize, mais la majeure partie du fertilisant revient en substrat solide.
Quel est l’intérêt de l’apatite d’origine ignée comme nouvelle source de fertilisant phosphoré en agriculture écologique.
Apatite = phosphore brute à quantité considérable. Puis, reste du calcium lorsqu’il est traité pour extirper le phosphore. L’apatite pourra peut-être se voir être le remplaçant du phosphore d’origine de roche marine.
Quel est l’intérêt de la biologie moléculaire pour la compréhension des mécanismes cytologiques de ces champignons méconnus et pour l’avenir de nouvelle agriculture.
Pour la biodiversité interspécifique, interclonale.
Pour aller voir la présence, la perturbations dans les milieux aménagées pour voir quantité de champignons
NOuvelles pratiques agricoles: mettre des inoculum industrielle dans le sol, on peut les suivre plus facilement dans leur développement / croissance
Toutes les pratiques agricoles ont été conçues et sont appliquées comme si les mycorhizes n’existaient pas. Il faut repenser ces méthodes et idées en alliant les myco.
Qu’est-ce que le concept de dépendance mycorhizienne.
Comparer la masse des plants en présence ou absence de mycorhize pour voir la différence. Puis, regarder la quantité en ppm de phosphore dans le sol. On peut voir pour certain qu’avec peu de phosphore, il y a une bonne dépendance. Qu’avec beaucoup, il y en a moins, mais il y a toujours une dépendance tout de même. Il s’agit aussi d’une bonne concentration en phosphore. La dépendance mycorhizienne est donc la dépendance de certains plants de ces premiers pour leur croissance avec la capacité à aller jouer avec le phosphore (tout comme en Inde qui ont un sol avec 35 ppm de phosphore. Ils font des inoculums qui permettent la croissance de leurs plantes.)
Expliquer le développement du champignon lorsqu’il s’associe avec la plante.
Il entre à l’intérieur des racines, il est accueilli à bras ouverts. Puis, il fait des Arbuscules, où le sucre passe des racines dans le champignons = énergie pour qu’il travaille pour la plante.
- Arrive sur la surface de la racine
- Le noyau d’une des cellules de la racine va accueillir le champignon (donc n’est pas une infection)
- Réticulum endoplasmique dépose du matériel pariétal et fait un tube (lorsque complet) = champignon entre pour passer à travers de la cellule épidermique pour se rendre au cortical. Puis se développe les arbuscules.
- Le cordon, canal de préconisation, noyau d’épiderme est tassé, la cellule corticale inférieure est venu chercher le canal de pré. pour le faire passer au travers des cellules sub-épidermique. Le champignon peut aller entre les couches de cellules coticale. quand il s’approche des noyau, ils réagissent et ouvrent la porte. Puis développement autour de ça des arbuscules.
- Peut se passer entrer les cellules mais aussi en allant vers le bout des racines ou en passant d’une cellule à l’autre.
- Durée de vie des arbuscules
- > Formation: 2 jours
- > Vie fonctionnelle: 20 jours
- > Affaissement: 2 jours
- > Digestion: 2 jours
- > Cycle recommence
Quelle est la nature et le rôle de la glomaline?
Micropolysaccharide qui a pour rôle l’agrégation des sols lors de la mort des mycéliums, ce qui fait une sorte de colle. Puis, la glomaline, avec le temps, séquestre des quantités importantes de carbone dans le sol, ce qui améliore la fertilisation du sol.
Donc empêcher le développement de mycorhize dans le sol par l’ajout de phosphate empêche une meilleure croissance à la plante, l’agrégation du sol et la séquestration du carbone par la glomaline.
Faire un parallèle étoffé entre les mycorhizes arbusculaires (MA) et ectomycorhizes (ECM).
Les 1er ont fini par épuiser quelques peu leur environnement et ne pouvait coloniser ou continuer de bien croître sur le sol qu’ils utilisaient. Les ECM sont arrivés pour balancer le tout en utilisant le substrat que les MA ne pouvaient pas utiliser. Les ECM sont pas mal presque exclusivement que pour les plantes de types ligneuse.
Quelle est la phylogénie et la taxonomie des plantes porteuses des ECM. Faites un survol des groupes de champignons formant les ECM et mentionner en détails les structures anatomiques et morphologiques des ECM.
Apparition de la lignine (Angiospermes)
-Coniférales / Pinaceae / Taxaceae
Chez les gymnosperme
-Fagales
Ascomycètes / Basidiomycètes (champignon responsable des ECM)
Racine totalement transformée, tout est enveloppé par le champignon.
Cordons mycéliens: impliqué dans le transport des nutriments
Mycélium mycorhizien: impliqué dans l’absorption des nutriments.
Le champignon ne va jamais au delà de l’endoderme. N’est pas un envahisseur.
Le champignon produit des quantités importantes d’auxine qui a un rôle dans le puit de carbone pour pouvoir s’approvisionner en sucre.
Chez les gymnospermes, les cellules corticales vont s’agrandir et vont rester à peu près circulaire. Chez Angiosperme, les cellules sub épidermique vont s’allonger radialement pour augmenter l’interface entre le champignon et la plante.
Quel est le mouvement des sucres entre la plante hôte et les structures des ECM, incluant le rôle des auxines.
Le saccharose va entrer dans les racines, puis il y a hydrolyse du fructose et glucose. Le glucose passe dans le champignon et aussitôt qu’il le reçoit, il le transforme en mannitol et trehalose. Cette forme de sucre ne peut plus retourner dans la racine. Alors c’est une forme de carbone où l,intervention de l’auxine est important qui sont des puits de carbones.
1: Photosynthétats aux racines
2: Hydrolyse du saccharose dans la racine
3: Puits de carbone avec les auxines.
4: Passage du glucose de la racine aux champignons
5: Transformation du gluc. en man. + tré.
6: Incapacité de ce sucre à retourner dans racine.
Comment et sous quelle forme est-ce que les arbres forestiers ectomycorhizés obtiennent leur azote?
80% sous forme d’acide aminés. 15% sous forme d’ammonium, le reste sous forme de nitrates.
Ils l’obtiennent sous forme organique et non minérales.
Comment est-ce que les arbres forestiers ectomycorhizés obtiennent leurs minéraux nutritifs à partir de roches.
Ils les altèrent, décomposent, mettent en solution les roches. Se fabriquent eux-même leurs fertilisants. L’apatite est beaucoup plus intéressante que le quartz dans son énergie (l’allocation du carbone) pouvant être pris par la plante.
Pour le phosphore, il y a sécrétion de phosphatase.
Comment est-ce que les arbres portant des ECM obtiennent leur azote du sol.
Ils sécrètent des enzymes spécifiques comme des Protéases et Chitinases pour l’azote.
Quel est le comportement des ECM en sacs de Wallander et ce que ceci nous enseigne sur la nutrition minérale de l’arbre.
««Les ECM vont au devant des racines dichotomiques en suivant la racine longue et s’allonge en éventail dans leur phase extra-racinaire. Si la racine, à sa naissance, n’est pas colonisé par l’ECM, il est trop tard pour qu’elle s’associe avec le champ.»» (Pas rapport à la question)
Seulement le mycélium peut passer dans les petits trous du sac. Après deux ou trois mois, on reprend le sac, les racines sont collés à la surface. À l’intérieur, on peut séparer la pierre du champignon pour obtenir une masse plus ou moins gélatineuse. Les isotopes stables du champignon mycorhizien correspond au isotopes stables du mycélium. Si on met de l’apatite dans le sac, on ne voit pas de saprophytes.
Comment est-ce qu’on peut distinguer la présence de champignons ECM vs champignons saprophytes.
asa
Comment est-ce possible de sélectionner des ECM capables de favoriser la tolérance à la sécheresse chez des arbres porteurs?
Puisqu’il y a beaucoup de variations phénotypique dans les populations, il s’agit de sélectionner ceux avec les plus gros cordons mycélien, avec de long mycélium externe.
Comment est-ce que les différentes espèces ECM habitent les divers horizons des sols podzoliques.
Ils ne vont pas tout simplement en surface, ils peuvent aller aussi profondément dans le sol. (plus que les MA) Et il y a des ECM qui sont absolument bon dans presque tous les environnements. Mais, toute la diversité de ECM colonisent toutes les profondeurs / surface des sols.
Quelles sont les méthodes permettant d’étudier les divers enzymes produits par différents champignons ECM d’un sol?
Carrotage dans le sol, on lave, on sort les racines, on identifie au microscope les morphotypes, puis on sort les apex et on fait l’identification moléculaire des espèces, puis on détermine l’activité enzymatique.
On mesure l’activité enzymatique sécrétée en plaquette avec microtitration
Pour voir l’importance relative de la racine, on fait une planimétrie des mycorhizes pour ramener les valeurs des poids secs des racines.
On examine l’effet d’un traitement sylvicole sur les activités enzymatiques. (effet du chaulage)
