Service 4: favoriser les symbioses autotrophes-hétérotrophes

Question 1

Qu’est-ce que la mycorhizes

Answer 1

Association symbiotique entre des champignons et les racines des plantes.

Question 2

importance de la mycorhizes

Answer 2

• 20-30% de la biomasse microbienne du sol
  -responsable de 80% du N absorbé par les plantes en forêt boréale

Question 3

grands groupe de mycorhize

Answer 3

Endomycorhize
mycorhize des orchidaceae
Mycorhize éricoïdes
ectomycorhize

Question 4

quel est le groupe de mycorhize qui est le plus ancient

Answer 4

endomycorhizes
il y a 400-450 millions d’années

Question 5

importance des endomycorhizes dans l’histoire

Answer 5

Les endomycorhizes ont permis aux plantes de coloniser les milieux terrestres en leur permettant de puiser le phosphore du sol

Question 6

décrire l’histoire évolutive des mycorhizes

Answer 6

De nouvelles plantes sont apparues dans des niches basées sur de nouvelles stratégies d’histoire de vie et de nouveaux traits fonctionnels. = diversification des besoins des plantes hôtes. = nouvelles formes de symbioses.

Il y a eu apparition de tissus riche en lignine et autres composés récalcitrants à la décomposition = accumulation de couches mortes organiques

Question 7

Comment les plantes vont évoluer par rapport à la mycorhize

Answer 7

Les plantes vont évoluer afin d’être plus compétitive et être moins dépendantes des mycorhizes.

Question 8

Pourquoi les nouveaux types de mycorhize sont apparue

Answer 8

Les plantes ont commencé à augmenter en biomasse et longévité = tissus riches en lignine et autre décomposé récalcitrant à la décomposition = nouvelles contraintes (besoin dégradation couche morte organique; plus grand nombre de pathogène dans le sol ; plus grand risque de désèchement des fines racines) = nouveau type de mycorhize

Question 9

Bénéfices de la symbiose pour le champignon (endomycorhize AMF, VAM))

Answer 9

seul moyen d’obtenir du carbone = symbiotes obligatoires

Question 10

Bénéfice de la symbiose pour autres types de mycorhize

Answer 10

la plante leurs fournis du carbone de meilleure qualité = mycorhize facultative

Question 11

Bénéfice pour la plante (endomycorhize)

Answer 11

Augmentation du volume de sol exploré
Permettent accès à des pores inaccessibles
Protection contre les pathogènes
Protection contre l’herbivorie
Augmente le recrutement des plantules
Augmente la stabilité des agrégats du sol
Solubilisation du phosphate du sol
Protection contre le stress hydrique
Relient les plantes via un réseau de mycélium souterrain

Question 12

Bénéfice de la symbiose pour la plante (ectomychorize)

Answer 12

Augmentation du volume de sol exploré
Permettent accès à des pores inaccessibles
Minéralisation de matière organique
Protection contre les pathogènes
Protection contre l’herbivorie
Augmente le recrutement des plantules
Augmente la stabilité des agrégats du sol
Solubilisation du phosphate du sol
Protection contre le stress hydrique
Relient les plantes via un réseau de mycélium souterrain

Question 13

Bénéfice de la symbiose pour la plante (ericmycorhize)

Answer 13

Augmentation du volume de sol exploré
Permettent accès à des pores inaccessibles
Minéralisation de matière organique
Augmente la stabilité des agrégats du sol
Protection contre le stress hydrique
Relient les plantes via un réseau de mycélium souterrain

Question 14

Bénéfice de la symbiose pour la plante (autre)

Answer 14

Augmentation du volume de sol exploré
Permettent accès à des pores inaccessibles
Minéralisation de matière organique

Question 15

Bénéfice le plus important pour la plante endomycorhize

Answer 15

Solubilisation du phosphate du sol

Question 16

Bénéfice le plus important pour la plante ectomycorhize

Answer 16

Minéralisation de matière organique

Question 17

Bénéfice le plus important pour la plante ericmycorhize

Answer 17

Minéralisation de matière organique

Question 18

Quelle division pour les endomycorhize (AMF, VAM)

Answer 18

gloméromycota

Question 19

plante hôte AMF

Answer 19

Les AMF s’associent avec le plus grand nombre d’espèces végétales,
surtout des herbacées mais aussi plusieurs arbres.

Question 20

Apparence des racines est-elle affectée par les AMF

Answer 20

non

Question 21

nombre d’espèce de champignon avec les AMF, VAM. Pourquoi

Answer 21

le nombre d’espèces chez les Glomeromycota est faible (< 300 sp.).
Ceci est probablement due au fait que la symbiose existait avant la radiation adaptative des plantes.

Question 22

Caractéristique des endomycorhize AMF, VAM pour les champignons

Answer 22

Symbiotes obligatoires
Colonisent généralement l’horizon A
Reproduction asexuée (zygospores)
Élicite les systèmes de défense de la plante contre les pathogènes

Question 23

morphologie endomycorhize AMF, VAM

Answer 23

Spores
Sporocarpe
Hyphes extraradicaux
Hypdes extramatricaux
Hypde (cénocytes)
Vésicules (entre les cellules végétales)
Arbuscules (pénètrent les cellules végétales)

Question 24

endomycorhize AMF, VAM: morphologie arbuscules

Answer 24

Structures en forme de petits arbres qui s’introduisent à C
l’intérieur des cellules du cortex de la racine.
- La membrane plasmique de la cellule végétale est invaginée
autour de
l’arbuscule
- Surface spécifique élevée
- Lieu de transfert du C et P entre plante et champignon.
- Cette structure est éphémère (i.e. ne persiste que quelques
jours…)

Question 25

Endomycorhize AMF, VAM: morphologie vésicules

Answer 25

• Structure extracellulaire (mais intra-racinaire)
• Stockage important de lipides + ADN
• Peut agir comme propagule

Question 26

Endomycorhize AMF, VAM morphologie spores

Answer 26

Sphères remplies de lipides et
d’ADN (structure de stockage
et de propagation)

Question 27

endomycorhize AMF, VAM: sporange

Answer 27

Rassemblement de spores entourées
de membranes

Question 28

endomycorhize AMF,VAM: facteur affectant la sporulation/ dispersion des spores

Answer 28

• Plusieurs facteurs influencent la germination des spores (T°, pH, signaux biochimiques provenant de la plante, présence d’autres AMF de la même espèce, etc.)
• Dispersion des spores (vers de terre, mammifères, vent, etc.)

Question 29

Ectomycorhize ECM: division

Answer 29

basidomycota, ascomycota

Question 30

Ectomycorhizes ECM: plante hôte

Answer 30

Surtout les gymnospermes, mais aussi plusieurs arbres feuillus

Question 31

Ectomycorhizes ECM: plante hôte apparence des racines

Answer 31

L’apparence des racine est affectée par la colonisation des ECM. La racine produit de
petites ramifications appelées mycorrhizal short roots.

Question 32

Ectomycorhize ECM: champignon, espèces

Answer 32

Très grand nombres d’espèces de Basidiomycota + Ascomycota (~5000-6000 espèces)

Question 33

Ectomycorhize ECM: champignon, caractéristique

Answer 33

Symbiotes facultatifs (transition saprotrophes ↔ mutualisme
On les retrouve souvent dans les sols où le N organique est récalcitrant
Colonisent surtout (pas exclusivement!) l’horizon F
Protègent contre les pathogènes : (protection physique du manteau + production
d’antibiotiques)

Question 34

Ectomycorhizes ECM: morphologie

Answer 34

Intraracinaire : filet de Hartig (pas de pénétration intracellulaire)
Extraracinaires : manteau, rhizomorphes, hyphes extraradicaux, sporocarpes

Question 35

Ectendomycorhizes: division

Answer 35

Ascomycota

Question 36

Ectendomycorhizes: plantes hôtes

Answer 36

Majoritairement Pinus spp. et Larix spp.

Question 37

Ectendomycorhizes: plantes hôtes: apparence des racines

Answer 37

L’apparence des racine est affectée par la colonisation des ectendomycorhizes.

Question 38

Ectendomycorhizes: Champignon, nombre

Answer 38

Ascomycota ~4-5 genres (très peu)

Question 39

Ectendomycorhizes: Champignon, caractéristique

Answer 39

Certains Ascomycètes sont ectendo sur Pinus spp. et ECM sur Picea spp.
Fréquents sur les sites perturbés, après feu ou dans les pépinières

Question 40

Ectendomycorhizes: morphologie

Answer 40

Intraracinaire : filet de Hartig (+++), hyphes intracellulaires (pénètrent les cellules de l’épiderme et du cortex)
Extraracinaires : manteau (—), rhizomorphes, hyphes simples, sporocarpes

Question 41

Mycorhizes éricoïdes (ERM): division

Answer 41

diviscomycota

Question 42

Mycorhizes éricoïdes (ERM): plante hôte

Answer 42

Ordre des Ericales (Ericaceae, Empetraceae, Epacridaceae)

Question 43

Mycorhizes éricoïdes (ERM): Champignon espèce

Answer 43

Ascomycota 1 seule sp. étudiée en profondeur

Question 44

Mycorhizes éricoïdes (ERM): Champignon, caractéristique

Answer 44

Dans des sols où la matière organique est très difficile à décomposer, donc faible en nutriments
(surtout l’azote) pour les plantes.
Il produisent beaucoup d’enzymes hydrolytiques
Bénéfices nutritionnels pour la plantes :
- Dégradation des composés carbonés polymériques
- Accès direct aux nutriments sous forme organique
- Avantage compétitif conféré aux plantes hôtes là où la matière organique est récalcitrante.
e.g e. g tourbières, landes, forêts conifériennes)

Question 45

Mycorhizes éricoïdes (ERM): morphologie

Answer 45

Intraracinaire : Filet de Hartig (±), hyphes intracellulaires
Extraracinaires : Manteau (–), hyphes explorant le sol, sporocarpe

Question 46

Mycorhizes arbutoïdes: division

Answer 46

Basidiomycota

Question 47

Mycorhizes arbutoïdes: plantes hôte

Answer 47

Sous-famille des Éricaceae à Arbutoïdeae

Question 48

Mycorhizes arbutoïdes: champignon

Answer 48

Basidiomycota

Question 49

Mycorhizes arbutoïdes: champignon caractéristique

Answer 49

Peuvent former des associations mycohétérotrophes avec les plantes ectomycorhiziennes
environnantes. Par exemple, la pyrole est une petite plante dont le mycorhize arbutoïde se
fusionne aux mycorhizes ECM d’un arbre et lui soutire des nutriments et du carbone.

Question 50

Définition mycohétérotrophie

Answer 50

Mycohétérotrophie : Relation symbiotique dans laquelle la plante s’approvisionne en carbone et
en nutriments via le champignon plutôt que par la photosynthèse

Question 51

Mycorhizes monotropoïdes: plante hôte

Answer 51

Sous-famille des Éricaceae à Monotropoïdes

Question 52

Mycorhizes monotropoïdes: champignon

Answer 52

ECM d’un autre champignon

Question 53

Mycorhizes monotropoïdes: champignon caractéristique

Answer 53

Mycohétérotrophes strictes

Question 54

Mycorhizes monotropoïdes: morphologie

Answer 54

Intraracinaire : Filet de Hartig, hyphes intracellulaires réduits en « hyphal pegs »
Extraracinaires : Manteau, hyphes explorant le sol, sporocarpe

Question 55

Mycorhizes des Orchidaceae: division

Answer 55

Basidiomycota

Question 56

Mycorhizes des Orchidaceae: plante hôte

Answer 56

Orchidaceae (20 000 – 35 000 spp.)

Question 57

Mycorhizes des Orchidaceae: Champignon caractéristique

Answer 57

Une graine d’Orchidaceae pèse 0.3 – 14 μg! Quasi absence de réserves!
Champignon agit en saprotrophe/mycohétérotrophe durant la phase pré photosynthétique de la
plante.
Même à maturité, lorsque la plante est photosynthétique (i.e. autotrophie), il peut encore y
avoir de la mycohétérotrophie.
Certains orchidées demeurent achlorophylles et mycohétérotrophe toute leur vie.
Il y a donc un continuum autotrophie-mycohétérotrophie parmi les espèces d’Orchidées

Question 58

Mycorhizes des Orchidaceae: morphologie

Answer 58

Pelotons intracellulaires (« coils ») semblables à ceux que l’on retrouve chez certains AMF. Ces structures ont une
courte durée de vie)

Question 59

Comment les mycorhizes peuvent contribuer à structurer les communautés végétales

Answer 59

Invasion
-Dans certain cas, les mycorhizes sont une barrière à l’invasion de nouvelles espèces de plantes.
-Dans certain cas, les mycorhizes favorisent l’invasion de nouvelles espèces.

La structure de la communauté des mycorhizes peut déterminer la structure de la communauté
végétale.

Relation positive entre la richesse en mycorhizes et la productivité de l’écosystème

Question 60

Comment marchent les réseaux mycrohiziens

Answer 60

Par fusion des hyphes (anastomose) ou par colonisation de plantes
voisines par le même symbiote.
Flux de carbone à travers ce réseaux souterrain a souvent été
démontré.

Question 61

Réseaux mycorhiziens communs: bénéfique ou non pour les petites plantes

Answer 61

Les petites plantes ectomycorhiziennes bénéficient
généralement des CMNs. Les résultats sont variables
pour les petites plantes associées aux AMF.

Question 62

Rôles des mycorhizes dans la pédogénèse

Answer 62

Rock-eating fungi (ECM)

Contribution à la structure du sol
-Augmente la stabilité des agrégats

-Composés récalcitrants dans la paroi des hyphes (ECM : mélanine; AMF : glomaline)

Question 63

Rôles des mycorhizes dans le cyclage des nutriments du sol

Answer 63

Accès des plantes mycorhizées à de nouveaux pools de nutriments
Modification de la qualité chimique de la litière
-litière souterraine (Langley & Hungate 2003 Ecology)
-litière aérienne (Schadler et al. 2010 Soil Biology& Biochemistry)
Réduction du lessivage des nutriments.

Question 64

Compétition des ECM avec des champignons saprotrophes

Answer 64

Idée soulevée et démonstration empirique par Gadgil & Gadgil, 1973 (Nature)
-Les ECM inhibent les champignons saprotrophes non-mycorhiziens et ralentissent
la décomposition de la matière organique (Gadgil effect).
-Possible raison … Les ECMs reçoivent leur carbone de la plante hôte, donc ils
peuvent mieux compétitionner contre les autres champignons.

Question 65

Les mycorhizes peuvent affecter l’herbivorie

Answer 65

Les AMFs modifient la qualité nutritionnelle des feuilles donc il y a modification dans
la survie (↑) et la croissance (↑) des larves qui se nourrissent des feuilles.

Question 66

Les mycorhizes peuvent augmenter la résistance des plantes aux pathogènes

Answer 66

D’autres études démontrent que les AMF augmente la protection contre les
pathogènes, en stimulant les systèmes de défense des plantes (e.g. acides
jasmoniques et salicyliques).