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15 results on '"Philippe Jourand"'

1. Effects of ultramafic topsoil stockpiling during mine activities on its microbial diversity and other microbiological and physicochemical characteristics

Author

Hamid Amir, Laurent Bordez, Yvon Cavaloc, Philippe Jourand, Marc Ducousso, Farid Juillot, Institut de sciences exactes et appliquées (ISEA), Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC), Ecologie marine tropicale dans les Océans Pacifique et Indien (ENTROPIE [Réunion]), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Montpellier (UM), Département Systèmes Biologiques (Cirad-BIOS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), and Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Environmental Engineering, [SDV.MP]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology, ultramafic soils, topsoil, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, AMF, fungi, Fungi, microbiota diversity, Management, Monitoring, Policy and Law, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, bacteria, Nature and Landscape Conservation
Abstract

International audience; Nowadays, ecological restoration is considered the best solution for the rehabilitation of mining-degraded areas, particularly when it concerns valuable ecosystems. This is the case in New Caledonia, a hot spot of biodiversity, with 82% of endemic plant species in ultramafic soils. The use of topsoil to restore mined areas is an important practice. However, topsoil stockpiling can reduce soil fertility. We studied the evolution of different properties of two topsoils stored in 10 m height piles on mined areas, in order to characterize possible degradations. The effects of storage duration, depth, and topsoil origin were analyzed, focusing mainly on bacterial and fungal diversity assessed after bar-coded pyrosequencing, and expressed by operational taxonomic units (OTU). Microbial activity (carbon dioxyde production), arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) spore numbers, bulk density and different other physicochemical characteristics were also determined. The studied ultramafic soils were characterized by a relatively high microbial diversity with 45 bacterial phyla and 7 fungal phyla. Bacterial and fungal OTU numbers did not vary significantly after 12 months of storage, but the community structures of these groups were changed. AMF diversity was significantly reduced by the storage. Microbial activity, AMF spore numbers, soil organic carbon, total nitrogen, cation exchange capacity, and carbon to nitrogen ratio (C/N) decreased significantly starting from 3 to 9 months of topsoil storage. In contrast, soil bulk density and pH increased, and extractable concentrations of potentially toxic metals varied only slightly. All the changes induced by topsoil stockpiling in microbial population structure, AMF diversity, and other biotic and abiotic traits may negatively affect soil functions and create perturbations of the reconstructed ecosystems after revegetation. It is then necessary to reduce the storage of ultramafic topsoils as far as possible. In all cases, the stockpiling should not exceed six months before its use in ecosystem restoration. It is also recommended to reduce the height of the stockpiles, when possible, to 1 m or less to minimize the compaction and the anaerobiosis.

Published
2022
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2. Co-inoculation with a bacterium and arbuscular mycorrhizal fungi improves root colonization, plant mineral nutrition, and plant growth of a Cyperaceae plant in an ultramafic soil

Author

Valérie Burtet-Sarramegna, Alexandre Bourles, Simon Gensous, Thomas Crossay, Philippe Jourand, César Charvis, Yvon Cavaloc, Linda Guentas, Clarisse Majorel, Hamid Amir, Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC), Université de Toulon (UTLN), Institut Agronomique Néo-Calédonien (IAC), Institut de sciences exactes et appliquées (ISEA), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
0106 biological sciences, [SDV]Life Sciences [q-bio], Plant Science, Plant Roots, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, Soil, Rhizophagus (fungus), Nutrient, New Caledonia, Dry weight, Mycorrhizae, Genetics, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Colonization, Cyperaceae, Molecular Biology, Soil Microbiology, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 2. Zero hunger, Minerals, biology, Inoculation, fungi, General Medicine, 15. Life on land, biology.organism_classification, Horticulture, [SDE]Environmental Sciences, NOUVELLE CALEDONIE, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Plant nutrition, Curtobacterium, 010606 plant biology & botany
Abstract

The ecological restoration of nickel mining-degraded areas in New Caledonia is strongly limited by low availability of soil mineral nutrients, metal toxicity, and slow growth rates of native plant species. In order to improve plant growth for restoration programs, special attention was paid to interactions between plant and soil microorganisms. In this study, we evaluated the influence of inoculation with Curtobacterium citreum BE isolated from a New Caledonian ultramafic soil on arbuscular mycorrhizal symbiosis and growth of Tetraria comosa, an endemic sedge used in restoration programs. A greenhouse experiment on ultramafic substrate was conducted with an inoculum comprising two arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) species isolated from New Caledonian ultramafic soils: Rhizophagus neocaledonicus and Claroideoglomus etunicatum. The effects on plant growth of the AMF and C. citreum BE inoculated separately were not significant, but their co-inoculation significantly enhanced the dry weight of T. comosa compared with the non-inoculated control. These differences were positively correlated with mycorrhizal colonization which was improved by C. citreum BE. Compared with the control, co-inoculated plants were characterized by better mineral nutrition, a higher Ca/Mg ratio, and lower metal translocation. However, for Ca/Mg ratio and metal translocation, there were no significant differences between the effects of AMF inoculation and co-inoculation.

Published
2020
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3. Investigating some mechanisms underlying stress metal adaptations of two Burkholderia sensu lato species isolated from New Caledonian ultramafic soils

Author

Alexandre Bourles, Alexis Bazire, Simon Gensous, Yvon Cavaloc, Michaël Meyer, Valérie Medevielle, Linda Guentas, Valérie Burtet-Sarramegna, Philippe Jourand, Farid Juillot, Flavie Cussonneau, Hamid Amir, Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC), Institut de sciences exactes et appliquées (ISEA), Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Toulon (UTLN), Grand Observatoire du Pacifique Sud (ARBRE project), Province Sud of New Caledonia (Prix d' Encouragement a la Recherche: Thesis Grant), Province Sud of New Caledonia (Vivaldi program: Master internship allowance), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, and Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)

Subjects
0106 biological sciences, Exopolysaccharides, food.ingredient, [SDV]Life Sciences [q-bio], Soil Science, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, Microbiology, Paraburkholderia, Nutrient, food, New Caledonia, Ultramafic rock, Botany, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Caballeronia, biology, Plant metal alleviation, Biofilm, Edaphic, 04 agricultural and veterinary sciences, Herbaceous plant, biology.organism_classification, Metal tolerance, Burkholderia, Insect Science, Bioaccumulation, [SDE]Environmental Sciences, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, NOUVELLE CALEDONIE, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract

In New Caledonia, one third of the main island is covered by ultramafic soils characterized by high levels of metals and low levels of plant nutrients. In these soils, metal tolerant bacteria may play a role in plant adaptation to the edaphic constraints. Recently, two new bacteria species belonging to the genus Burkholderia sensu lato were isolated from rhizospheric roots of pioneer plant growing in New Caledonian ultramafic soils and were able to tolerate high metal concentrations. The purpose of this study was to determine the major mechanisms by which these two bacteria were able to tolerate metals and if they were able to reduce metal absorption by plants from which they were isolated. Bioaccumulation, adsorption on cell surface, ability to form biofilm and production of exopolysaccharides were assessed. A focus was carried out on Ni, generally the most toxic metal in New Caledonian ultramafic soils. All experiments were performed in comparison with a reference strain isolated from a non-ultramafic habitat, Paraburkholderia caribensis MWAP64T. The two ultramafic bacterial species showed a high tolerance to Ni with a Ni–IC50 of 5 mM for Caballeronia novacaledonica STM10272T and 30 mM for Paraburkholderia ultramafica STM10279T, values significantly higher than those of P. caribensis MWAP64T (2 mM). The major mechanism involved in the bacterial Ni tolerance was related to biofilm formation for C. novacaledonica STM10272T and to acidic exopolysaccharide production for P. ultramafica STM10279T. Both species alleviated metal contents in roots of Tetraria comosa, an endemic pioneer herbaceous species growing on New Caledonian ultramafic soils.

Published
2020
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4. Ectomycorrhizal fungal diversity associated with endemic Tristaniopsis spp. (Myrtaceae) in ultramafic and volcano-sedimentary soils in New Caledonia

Author

Philippe Jourand, Laure Hannibal, Yves Prin, Muhammad Waseem, Odile Domergue, Clarisse Majorel, Marc Ducousso, Antoine Galiana, Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Department of Microbiology, S. Bortolo Hospital, ANR-07-BDIV-0010,ULTRABIO,Biodiversité et stratégies adaptatives végétales et microbiennes des écosystèmes ultramafiques en Nouvelle-Calédonie.(2007), and ANR 07 BIODIV ULTRABIO

Subjects
0106 biological sciences, 0301 basic medicine, Myrtaceae, Plant Science, 01 natural sciences, ectomycorrhiza, Soil, Nickel, Mycorrhizae, K01 - Foresterie - Considérations générales, sol de serpentine, Adaptation physiologique, Phylogeny, Soil Microbiology, nickel tolerance, pisolithus, sustainable development, biology, teneur en metaux lourds, Ecology, Edaphic, General Medicine, cortinarius, Ectomycorrhiza, ectomycorhize, développement durable, Écosystème forestier, Écosystème, F40 - Écologie végétale, symbiose ectomycorhizienne, Organisme indigène, Symbiose, serpentine soil, 010603 evolutionary biology, Pisolithus, Métal lourd, serpentine soils, 03 medical and health sciences, Variation génétique, New Caledonia, Ultramafic rock, Botany, Genetics, Molecular Biology, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Tristaniopsis, P34 - Biologie du sol, 15. Life on land, biology.organism_classification, Russula, fungal diversity, 030104 developmental biology, Cortinarius, russula, Serpentine soil, nouvelle calédonie, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract

New Caledonian serpentine (ultramafic) soils contain high levels of toxic heavy metals, in particular nickel, (up to 20 g kg−1) and are deficient in essential elements like carbon, nitrogen and phosphorus while having a high magnesium/calcium ratio. Although previous studies showed that ectomycorrhizal symbioses could play an important role in the adaptation of the endemic plants to ultramafic soils (FEMS Microbiol Ecol 72:238–49, 2010), none of them have compared the diversity of microbial communities from ultramafic vs non-ultramafic soils in New Caledonia. We explored the impact of edaphic characteristics on the diversity of ectomycorrhizal (ECM) fungi associated with different endemic species of Tristaniopsis (Myrtaceae) growing under contrasting soil conditions in the natural ecosystems of New Caledonia. ECM root tips were thus sampled from two different ultramafic sites (Koniambo massif and Desmazures forest) vs two volcano-sedimentary ones (Arama and Mont Ninndo). The molecular characterization of the ECM fungi through partial sequencing of the ITS rRNA gene revealed the presence of different dominant fungal genera including, both soil types combined, Cortinarius (36.1%), Pisolithus (18.5%), Russula (13.4%), Heliotales (8.2%) and Boletellus (7.2%). A high diversity of ECM taxa associated with Tristaniopsis species was found in both ultramafic and volcano-sedimentary soils but no significant differences in ECM genera distribution were observed between both soil types. No link could be established between the phylogenetic clustering of ECM taxa and their soil type origin, thus suggesting a possible functional—rather than taxonomical—adaptation of ECM fungal communities to ultramafic soils.

Published
2017
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5. Distribution patterns of microbial communities in ultramafic landscape: a metagenetic approach highlights the strong relationships between diversity and environmental traits

Author

Hamid Amir, Laurent Wantiez, Jean-Michel Claverie, Sébastien Santini, Marc Ducousso, Fabian Carriconde, Laurent Bordez, Yvon Cavaloc, Antoine Leveau, Philippe Jourand, Laboratoire Insulaire du Vivant et de l'Environnement (LIVE), and Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC)

Subjects
0301 basic medicine, Operational taxonomic unit, Phylogénie, Type de sol, [SDV]Life Sciences [q-bio], Biologie du sol, Biodiversity, Forests, Dynamique des populations, DNA, Fungal, Phylogeny, Soil Microbiology, Ecology, Microbiota, Edaphic, Vegetation, Facteur du milieu, Plants, Sol minéral, Facteur édaphique, Habitat, Biodiversité, Soil microbiology, Écosystème, DNA, Bacterial, F40 - Écologie végétale, Biology, génomique, Métal lourd, 03 medical and health sciences, New Caledonia, Fertilité du sol, Genetics, Flore du sol, Ecosystem, Couverture végétale, Champignon du sol, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, P36 - Érosion, conservation et récupération des sols, Bacteria, Fungi, P35 - Fertilité du sol, P34 - Biologie du sol, Sequence Analysis, DNA, Taxonomie, 15. Life on land, 030104 developmental biology, Species richness, Écologie microbienne
Abstract

Microbial species richness and assemblages across ultramafic ecosystems were investigated to assess the relationship between their distributional patterns and environmental traits. The structure of microorganism communities in the Koniambo massif, New Caledonia, was investigated using a metagenetic approach correlated with edaphic and floristic factors. Vegetation cover and soil properties significantly shaped the large phylogenetic distribution of operational taxonomic unit within microbial populations, with a mean per habitat of 3,477 (± 317) for bacteria and 712 (± 43) for fungi. Using variance partitioning, we showed that the effect of aboveground vegetation was the most significant descriptor for both bacterial and fungal communities. The floristic significant predictors explained 43% of the variation both for the bacterial and fungal community structures, while the edaphic significant predictors explained only 32% and 31% of these variations, respectively. These results confirm the previous hypothesis, that the distribution of microorganisms was more structured by the vegetation cover rather than the edaphic characteristics and that microbial diversity is not limited in ultramafic ecosystems.

Published
2016
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6. ECOMINE BIOTOP

Author

Hamid Amir, Huillier, Laurent L., Bruno Fogliani, Yvon Cavaloc, Simon Gensous, Philippe Jourand, Marc Ducousso, clarisse Majorel, Laure Hannibal, Danielle Saintpierre, Peggy Gunkel-Grillon, Pascal Pagand, Guillaume Echevarria, Liane-Clarisse Mouchon, Marie-Laure Bonis, Emmanuelle Montargès-Pelletier, Laurent Maggia, Wulff, Adrien S., Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC), Institut Agronomique Néo-Calédonien (IAC), Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), SIRAS Pacifique, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CNRT 'Nickel et son environnement', and Université de la Nouvelle Calédonie (UNC)

Subjects
Mycorhizes, [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, Diversité genétique, Métaux, Nickel, Matière organique, Maquis miniers, Espèces végétales, Nouvelle-Calédonie, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Topsoil, Graines
Abstract

Le projet ECOMINE BIOTOP est centré sur le fonctionnement des topsoils et leur gestion lors de l’exploitation minière. Il propose à la fois des petit Poum - Verse Fredoexpérimentations sur le terrain, des travaux de recherche in situ et des expérimentations en serre et en laboratoire sur les topsoils, la caractérisation et le suivi de la banque de graines, l’activité microbienne, le potentiel mycorhizogène et son amélioration par inoculation. Les résultats obtenus permettent d’améliorer la gestion et l’utilisation des topsoils miniers néocalédoniens. Une étude sur la maîtrise de la diversité génétique des espèces végétales complète le projet. Ce programme aboutira à des recommandations pratiques sur les méthodes de gestion du topsoil, de mycorhizogène des plantes, de l’activité microbienne et de gestion de l’activité microbienne et de la dynamique des métaux en relation avec l’activité microbienne pour la restauration écologique après exploitation minière. Ce programme aboutit à des recommandations pratiques sur l’utilisation et la gestion du topsoil dans une optique de restauration écologique.

Published
2015

7. Caractérisation et fonctionnement du système sol/plante/microorganismes dans les maquis miniers. Perspectives d'application à la restauration écologique : rapport final

Author

Hamid Amir, Huillier, Laurent L., Bruno Fogliani, Yvon Cavaloc, Simon Gensous, Philippe Jourand, Marc Ducousso, clarisse Majorel, Laure Hannibal, Danielle Saintpierre, Peggy Gunkel-Grillon, Pascal Pagand, Guillaume Echevarria, Liane-Clarisse Mouchon, Marie-Laure Bonis, Emmanuelle Montargès-Pelletier, Laurent Maggia, Wulff, Adrien S., Université de la Nouvelle Calédonie (UNC), Institut Agronomique Néo-Calédonien (IAC), Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Nouvelle-Calédonie]), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), SIRAS Pacifique, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lorraine (UL), and CNRT 'Nickel et son environnement'

Subjects
[SDV.BV.AP]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology/Plant breeding, mycorhize, topsoil, métaux, diversité génétique, matière organique, Nouvelle-Calédonie, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, graine, maquis minier
Published
2014

8. Symbiotic properties of Methylobacterium nodulans ORS 2060T: a classic process for an atypical symbiont

Author

Sylvie Rapior, Philippe Jourand, Abdoulaye Sy, Lionel Moulin, Bernard Dreyfus, Adeline Renier, Véréna Poinsot, Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (IMRCP), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de Recherche Fluides, Energie, Réacteurs, Matériaux et Transferts (FERMAT), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)

Subjects
Lipo-chito-oligosaccharide (lco), Rhizobiaceae, Nodulation genes, [SDV]Life Sciences [q-bio], Soil Science, Rhizobia, Microbiology, Nod factor, 03 medical and health sciences, Methylobacterium nodulans, [CHIM]Chemical Sciences, Apigenin, 030304 developmental biology, Flavonoids, 0303 health sciences, biology, MESH: Methylobacterium nodulans, Crotalaria spp, Lipo-chito-oligosaccharide (LCO), 030306 microbiology, Burkholderia tuberum, Alphaproteobacteria, food and beverages, biology.organism_classification, Rhizobiales, Biochemistry, [SDE]Environmental Sciences, Methylobacterium
Abstract

Some legume species of the Crotalaria genus are specifically nodulated by methylotrophic bacteria belonging to the Methylobacterium nodulans species. The feature of this symbiotic bacterium is its ability to oxidize methanol, a property based on the presence of a methanol dehydrogenase enzyme. Despite a good knowledge of this property and its implication in symbiosis, the molecular dialogue between M. nodulans and crotalaria podocarpa leading to symbiosis is largely unknown, except the presence of a nodA nodulation gene in the genome of M. nodulans ORS 2060. To investigate if M. nodulans ORS 2060 produces Nod factors, molecules considered as the major bacteria-to-plant signals essential for the establishment of rhizobia–legume symbiosis, we identified and sequenced a nodDABCUIJHQ cluster from a genomic library of ORS 2060. Phylogenetic analyses of nod genes revealed that M. nodulans ORS 2060 form a branch together with Burkholderia tuberum STM678 and a strain of Methylobacterium sp. (4-46) isolated from Lotononis , and distinct from all the other rhizobia. To analyse the regulation of ORS 2060 nod genes, we constructed a nodA–LacZ promoter fusion to monitor the nod gene expression with various flavonoids. The flavone apigenin was found to be the strongest inducer of nod gene expression in M. nodulans ORS 2060. This latter flavonoid was used to induce ORS 2060, and Nod factors were purified by high-performance liquid chromatography (HPLC) and further characterized by mass spectrometry. One major Nod factor structure was identified as a pentamer of chitin substituted by C18:1 or C16:0 acyl chains on the non-reducing end and 6-O-sulphated on the other end, suggesting a classic symbiotic dialogue between M. nodulans and C. podocarpa .

Published
2008
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9. Role of methylotrophy during symbiosis between Methylobacterium nodulans and Crotalaria podocarpa

Author

Sylvie Rapior, Adeline Renier, Philippe Jourand, Sergio Miana de Faria, Antoine Galiana, Yves Prin, Eric Giraud, Bernard Dreyfus, Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), and Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)

Subjects
Root nodule, Physiology, [SDV]Life Sciences [q-bio], Phénotype, F62 - Physiologie végétale - Croissance et développement, nodosité racinaire, Plant Roots, Méthanol, Biomasse, Expression des gènes, 0303 health sciences, biology, food and beverages, General Medicine, Methylobacterium, [SDE]Environmental Sciences, Nitrogen fixation, Fixation de l'azote, Plante hôte, Symbiose, 03 medical and health sciences, Inoculation, Symbiosis, Botany, [CHIM]Chemical Sciences, Croissance, 030304 developmental biology, methanol, Bacteria, 030306 microbiology, Crotalaria, Genetic Complementation Test, P34 - Biologie du sol, biology.organism_classification, Methylobacterium nodulans, Mutation, Methylotroph, Agronomy and Crop Science
Abstract

Some rare leguminous plants of the genus Crotalaria are specifically nodulated by the methylotrophic bacterium Methylobacterium nodulans. In this study, the expression and role of bacterial methylotrophy were investigated during symbiosis between M. nodulans, strain ORS 2060T, and its host legume, Crotalaria podocarpa. Using lacZ fusion to the mxaF gene, we showed that the methylotroph genes are expressed in the root nodules, suggesting methylotrophic activity during symbiosis. In addition, loss of the bacterial methylotrophic function significantly affected plant development. Indeed, inoculation of M. nodulans nonmethylotroph mutants in C. podocarpa decreased the total root nodule number per plant up to 60%, decreased the whole-plant nitrogen fixation capacity up to 42%, and reduced the total dry plant biomass up to 46% compared with the wild-type strain. In contrast, inoculation of the legume C. podocarpa with nonmethylotrophic mutants complemented with functional mxa genes restored the symbiotic wild phenotype. These results demonstrate the key role of methylotrophy during symbiosis between M. nodulans and C. podocarpa.

Published
2005
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10. Nematostatic effects of a leaf extract from Crotalaria virgulata subsp. grantiana on Meloidogyne incognita and its use to protect tomato roots

Author

Philippe Jourand, Thierry Mateille, Mireille Fargette, Sylvie Rapior, Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (UMR CBGP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)

Subjects
0106 biological sciences, Integrated pest management, [SDV]Life Sciences [q-bio], Biological pest control, Biology, medicine.disease_cause, 01 natural sciences, Green manure, Infestation, METHODE DE LUTTE, medicine, Meloidogyne incognita, Root-knot nematode, [CHIM]Chemical Sciences, LUTTE BIOLOGIQUE, EFFICACITE, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, ANALYSE STATISTIQUE, EXPERIMENTATION IN VITRO, TOMATE, EFFET REVERSIBLE, ACTIVITE BIOLOGIQUE, food and beverages, EXTRAIT DE PLANTE, 04 agricultural and veterinary sciences, biology.organism_classification, NEMATODE PHYTOPARASITE, Agronomy, [SDE]Environmental Sciences, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, PEST analysis, Agronomy and Crop Science, Terra incognita, 010606 plant biology & botany
Abstract

Abstract An aqueous extract from leaves of Crotalaria virgulata subsp. grantiana was assayed for its effects on second-stage juveniles of Meloidogyne incognita. The biological activity was nematostatic; nematodes were not killed but were completely paralysed in a 1 mg/ml (w/v) extract: the LD50 equivalent was estimated to be 0.5 mg/ml. The effect was reversible: juveniles previously paralysed by C. grantiana extract recovered complete mobility in water and were able to infest a susceptible tomato plant. Freeze-dried aqueous extract from C. grantiana leaves added to a sterile sandy substrate at 1 mg/ml protected susceptible tomato plants from M. incognita infestation. This suggests a promising use of C. grantiana as both a green manure and natural alternative to synthetic chemicals in nematode population control, especially in integrated pest management for vegetable crops in organic agriculture of tropical and temperate areas.

Published
2004
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11. Nematostatic activity of aqueous extracts of West African Crotalaria species

Author

Thierry Mateille, Philippe Jourand, Mireille Fargette, Sylvie Rapior, Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (UMR CBGP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)

Subjects
0106 biological sciences, [SDV]Life Sciences [q-bio], 010607 zoology, Biological pest control, 01 natural sciences, Meloidogyne mayaguensis, Green manure, LUTTE INTEGREE, Botany, METHODE DE LUTTE, Meloidogyne incognita, ETUDE COMPARATIVE, [CHIM]Chemical Sciences, EFFICACITE, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, ANALYSE STATISTIQUE, Nematology, EXPERIMENTATION IN VITRO, Meloidogyne javanica, TEST, biology, Crotalaria, LEGUMINEUSE, ANALYSE EN COMPOSANTES PRINCIPALES, EXTRAIT DE PLANTE, biology.organism_classification, ENGRAIS VERT, NEMATODE PHYTOPARASITE, SUBSTANCE NATURELLE, Shoot, [SDE]Environmental Sciences, plant extract, PEST analysis, ANALYSE MULTIVARIABLE, Agronomy and Crop Science, 010606 plant biology & botany
Abstract

The in vitro paralysis of second-stage juveniles of Meloidogyne incognita, M. javanica and M. mayaguensis by aqueous extracts of 15 West African Crotalaria species was analysed. A multivariate analysis distinguished four groups, based on their nematostatic activity: i) C. glaucoides extracts were not active; ii) the root extracts from C. goreensis, C. lathyroides and C. perrottetii were more active than the shoot extracts; iii) the shoot extracts from C. comosa and C. cylindrocarpa were more active than the root extracts; iv) both shoot and root extracts of C. atrorubens, C. barkae, C. grantiana, C. hyssopifolia, C. pallida, C. podocarpa, C. retusa, C. senegalensis and C. sphaerocarpa have nematostatic effects depending on either the Crotalaria species or plant tissue from which the extracts were derived. However, considering the greater biomass contribution of the leaves and stems compared to the roots when the plants are used as green manure, C. barkae, C. grantiana, C. pallida and C. podocarpa are the most efficient Crotalaria species, whatever the Meloidogyne species targeted.

Published
2004
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12. Potential of West African Crotalaria species in controlling root-knot nematodes parasitising vegetable crops in organic agriculture

Author

Philippe Jourand, Lambion, J., Vedie, H., Bertrand, C., Mireille Fargette, Thierry Mateille, Sylvie Rapior, Bernard Dreyfus, Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (UMR CBGP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), R. Thompson, Rapior, Sylvie, and Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)

Subjects
[SDV] Life Sciences [q-bio], [SDE] Environmental Sciences, [SDV]Life Sciences [q-bio], [CHIM] Chemical Sciences, [SDE]Environmental Sciences, [CHIM]Chemical Sciences
Abstract

International audience; Oral communication. Jourand P., Rapior S., Fargette M. et Mateille T. Nematostatic effects of a leaf extract from Crotalaria virgulata subsp. grantiana on Meloidogyne incognita and its use to protect tomato roots. Nematology, 6, 79-84 (2004a). Jourand P., Rapior S., Fargette M. et Mateille T. Nematostatic activity of aqueous extracts of West African Crotalaria species. Nematology, 6, 765-771 (2004b). JOURAND Philippe. Les Légumineuses du genre Crotalaria : symbiose fixatrice d’azote et activités biologiques contre les nématodes phytoparasites. - Doctorat de l'Université Montpellier II. Formation doctorale : développement et adaptation des plantes. Ecole doctorale : biologie intégrative. - Jury : B. Dreyfus (Co-directeur), S. Rapior (Co-directeur), M. Lebrun, B. Ollivier, P. Abad, G. Germani, T. Mateille. Rapporteurs : P. Abad, B. Ollivier.

Published
2002

13. Contribution de la symbiose fixatrice d'azote dans l'adaptation d'une légumineuse à des sols contrastés : le modèle Acacia spirorbis et les contraintes édaphiques extrêmes rencontrées en Nouvelle-Calédonie

Author

Vincent, Bryan, Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Université Montpellier, Philippe Jourand, Farid Juillot, and Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)

Subjects
P33 - Chimie et physique du sol, Fixation de l'azote, [SDV.SA]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences, Acacia spirorbis, F40 - Écologie végétale, Nouvelle-Calédonie, Paraburkholderia, New Caledonia, Nitrogen fixation, K01 - Foresterie - Considérations générales, Légumineuse, Éléments traces métalliques, Bradyrhizobium, Adaptation physiologique, Toxicité du sol, Acacia, Facteur édaphique, Heavy metals, Fixation d'azote
Abstract

Acacia spirorbis is a leguminous tree from New Caledonia naturally found on a wide range of soils (calcareous, ultramafic and volcano-sedimentary) and able to establish symbioses with soil microorganisms, including nitrogen-fixing bacteria. The contribution of this symbiosis in the plant adaptation to contrasted edaphic environments, sometimes extremes, has been investigated according to i) the nitrogen-fixing potential of A. spirorbis in its natural ecosystems, ii) the characterization of its rhizobia and iii) the plant adaptive response to heavy metals inside its roots tissues, especially in nodules.Therefore, we revealed that the nitrogen-fixing symbiosis provided more than 80% of the plant total nitrogen in natural population naturally occurring on calcareous, ultramafic and volcano-sedimentary soils. This value is top notch among other Acacia species, where A. mangium, A. melanoxylon and A. mucronata presented mean values of 50%, 43% and 58%, respectively. Acacia spirorbis established nitrogen-fixing symbioses with alpha- and bêta-proteobacteria, genus Bradyrhizobium and Paraburkholderia, respectively, thus revealing a wide range of symbiotic partner and a low selectivity. Noteworthy, the taxonomy and phenotypes of these symbionts are structured and adapted to edaphic parameters. Finally, chemical signatures of internal nodules tissues presented similarities with soils chemical properties, thus indicating a potential management of heavy metals inside these tissues.Altogether, these data suggest that the nitrogen-fixing symbiosis might significantly contributes to Acacia spirorbis adaptation towards contrasted soils with strong edaphic conditions as an extreme polymetallic toxicity.; Acacia spirorbis est une légumineuse endémique de Nouvelle-Calédonie se développant sur des sols calcaires, métallifères et volcano-sédimentaires, établissant des symbioses avec des bactéries fixatrices d’azote. Pour comprendre la contribution de la symbiose dans l’adaptation de la plante à des milieux contrastés et parfois extrêmes, nous avons évalué la fixation d’azote en conditions naturelles, caractérisé les rhizobia associés à cette plante et analysé la réponse adaptative de la plante aux éléments traces métalliques dans ses tissus racinaires, notamment au niveau des nodules.Nous avons mis en évidence que la symbiose rhizobienne fournissait plus de 80% de l’azote total chez des populations naturelles d’A. spirorbis se développant sur des sites d’études présentant des sols calcaires, métallifères et volcano-sédimentaires. Cette valeur est remarquable puisque chez A. mangium, A. melanoxylon et A. mucronata, les valeurs moyennes sont respectivement de 50%, 43% et 58%. Les rhizobia symbiotiques associés à A. spirorbis appartiennent aux alpha- et bêta-protéobactéries, genres Bradyrhizobium et Paraburkholderia, révélant ainsi une très large gamme de symbiontes et une faible sélectivité de partenaire. De manière remarquable, la taxonomie et la phénotypie de ces souches sont structurées et adaptées aux conditions édaphiques. Enfin, les signatures chimiques des tissus internes des nodules reflètent les propriétés chimiques des sols dans lesquels ils se sont développés, indiquant une potentielle gestion des éléments traces métalliques dans ces tissus.Tous ces éléments suggèrent que la symbiose fixatrice d’azote contribue de manière significative dans l’adaptation d’Acacia spirorbis à des sols contrastés et pouvant présenter une toxicité polymétallique extrême.

Published
2018

14. Principle of facilitation applied to the ecological restoration of degraded mining sites : follow-up of ectomycorrhizal communities during plants succession assisted by Acacia spirorbis

Author

Houlès, Anne, Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Université Montpellier, Marc Ducousso, Philippe Jourand, and Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)

Subjects
Ectomycorrhiza, Restauration écologique, Acacia spirorbis, Ectomycorhize, Mining site, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Maquis miniers, Plante nurse, Nouvelle-Calédonie, Nurse plant, Ecological restauration, New-Caledonia
Abstract

Acacia spirorbis is an endemic species of New Caledonia, capable of forming symbiosis with soil micro-organisms, including ectomycorrhizae and developing on a very wide variety of soils. In order to test the capacities of this species to initiate a process of ecological restoration of ecosystems degraded by mining activities, a nursery trial and three field trials were setted up. These trials highlight the ability of A. spirorbis to play, through facilitation, a nurse plant role for target species of the genus Tristaniopsis in the frame of ecological restoration processes. Thus, we first described the diversity of the ectomycorrhizal fungi associated with A. spirorbis and then we described their ability to associate in the field with Tristaniopsis thanks to the initial presence of A. spirorbis. The capacities of A. spirorbis to facilitate the implantation of other target species by improving their survival, growth and allowing them to access to a diversified range of ectomycorrhizal fungal partners are described. These results led to propose a technical itinerary for ecological restoration of degraded mining maquis, an itinerary based on facilitation between species using A. spirorbis as a nurse plant.; Acacia spirorbis est une espèce endémique de la Nouvelle-Calédonie, capable de former des symbioses avec des microorganismes du sol, notamment des ectomycorhizes et de se développer sur une très large variété de sols. Afin de tester les capacités de cette espèce à permettre d’initier un processus de restauration écologique des écosystèmes dégradés par l’exploitation minière, un essai en pépinière et trois essais sur le terrain ont été mis en place. Ces essais ont permis de mettre en évidence la capacité d’A. spirorbis à jouer, grâce à la facilitation, un rôle de plante nurse pour des espèces cibles de la restauration écologique comme des espèces du genre Tristaniopsis. Ainsi, nous avons tout d’abord décrit la diversité des champignons ectomycorhiziens associés avec A. spirorbis puis, nous avons constatés leur capacité à s’associer sur le terrain aux Tristaniopsis grâce à la présence initiale d’A. spirorbis. Les capacités d’A. spirorbis à faciliter l’implantation d’autres espèces en améliorant leur survie, leur croissance et en leur permettant de disposer de partenaires fongiques ectomycorhiziens diversifiés sont décrites. Ces résultats on conduit à proposer un itinéraire technique de restauration écologique des maquis miniers dégradés, itinéraire fondés sur la facilitation entre espèce utilisant A. spirorbis comme plante nurse.

Published
2017

15. Stratégies de revégétalisation des maquis miniers nickélifères de Nouvelle-Calédonie : étude sur les potentiels biologiques des Topsoils en vue de leur utilisation pour la restauration écologique des milieux dégradés

Author

Bordez, Laurent, Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC), Université de la Nouvelle-Calédonie, Hamid Amir, and Philippe Jourand

Subjects
Restauration écologique, [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, Ecological conservation, Micro-organismes, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Micro-organisms, Ultramafic, Restauration écologique -- Écologie des sols -- Nickel -- Mines et extraction -- Nouvelle-Calédonie, Seeds' bank, Banque de graines, Topsoil, Ultramafique, Végétalisation -- Histosols -- Nickel -- Mines et extraction -- Nouvelle-Calédonie
Abstract

"Topsoil", as an ecological tool of restoration of the mines made in terraces, consist of getting back the layers full of organic matter, seeds and micro-organisms (which define the biological potential of restoration), during a procedure made following the exploitation of the mines, then could be extend to the sites which require some restoration.While the problem of ecological restoration is at the center of the debate, topsoil appears, according to the literature, as an efficient technique and their uses are well recommended. However, they only have been used in New Caledonia since the beginning of the XXI century. The actual knowledge of this specific tool is still incomplete, and the characteristics of topsoil, same as the results, remain inconsistent. The research made around this topic gave us a better understanding of the interaction between the biological components of topsoil and their way of evolving (seeds’ bank, micro-organisms and the physic and chemical characteristics). The results obtained demonstrate that the use of topsoil as an ecological restoration could be beneficial for the restoration of the ultramafic ecosystem of New Caledonia. It could, as well, find a place in the development of new strategies of ecological restoration of mines in terrace of the country. However, it has been shown in another hand that topsoil would not be sufficient to restore the entire vegetal diversity of the ultramafic bedrock of the country. For this reason, it has to be associated with different techniques of restoration.; Le « topsoil » comme outil de restauration écologique des terrains miniers dégradés, consiste à récupérer la couche de sol naturellement riche en matières organiques, semences et micro-organismes (qui définissent le potentiel biologique de restauration), lors d'une opération qui précède l'exploitation minière, puis à l'épandre sur les sites à restaurer. Au coeur des problématiques de restauration écologique, les topsoils apparaissent à travers la littérature comme une technique efficiente et leur utilisation est abondamment préconisée. Toutefois celle-ci ne date, en Nouvelle-Calédonie, que des années 2000. Les connaissances actuelles locales liées à cet outil sont encore fragmentaires, et les caractéristiques des topsoils, tout comme les résultats obtenus sont hétérogènes. Ce travail de recherche a permis d'améliorer notre compréhension des interactions entre les composantes biologiques des topsoils et les phénomènes intervenant dans leur évolution (banque de graines, micro-organismes, et caractéristiques physico-chimiques). Les résultats obtenus ont montré que l'utilisation des topsoils en restauration écologique peut favoriser la restauration des écosystèmes ultramafiques néo-calédoniens, et pourraient trouver une application dans la conception de nouvelles stratégies de restauration écologiques des terrains miniers dégradés du territoire. Néanmoins, il est également apparu que les topsoils ne peuvent à eux seuls restaurer la totalité de la diversité végétale qui caractérise les substrats ultramafiques du territoire, et doivent donc être associés à d'autres techniques de restauration.

Published
2015

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