Les traits foliaires (composition chimique et propriétés spectrales) nous renseignent-ils sur le type de partenaire mycorhizien ?

Abstract

Les champignons mycorhiziens forment des associations symbiotiques avec les plantes. Les différentes stratégies d'acquisition des nutriments des champignons arbusculaires (AM) et ectomycorhiziens (EM) reflètent et déterminent la qualité de la litière de feuilles et des cycles biogéochimiques dans les écosystèmes. Dans le cadre de cette thèse, les métabolomes et spectranomes foliaires de 32 espèces d'arbres ont été mesurés pour distinguer les différences de traits biochimiques et spectraux des arbres associés aux champignons AM et EM afin de mieux comprendre comment et pourquoi le métabolisme des plantes et des champignons a évolué dans ces différents systèmes symbiotiques. Pour la première fois, il a été démontré que les profils métaboliques des feuilles diffèrent significativement entre différents types fonctionnels de plantes (PFT) et que les espèces d'arbres associées aux champignons AM ou EM ont des métabolomes foliaires distincts les uns des autres. Les métabolites de la voie des phénylpropanoïdes, en particulier les flavonoïdes, mais également la phytohormone acide abscissique, ont été identifiés comme particulièrement importants pour distinguer les types de partenaires mycorhiziens des espèces d'arbres. La couleur et les profils de réflectance spectrale des feuilles se sont également avérés différer significativement chez ces espèces d'arbres en fonction de leur association mycorhizienne pour la première fois. Cette approche intégrée mêlant métabolomique et spectranomique décrit la diversité des métabolites végétaux affectant la qualité de la litière au sein des phylogénies végétales et identifie ceux qui peuvent être d'une importance particulière afin de comprendre la co-évolution des différents types de champignons mycorhiziens avec certains groupes d'espèces d'arbres. Enfin, le potentiel et les contraintes des signaux spectraux aériens acquis à grande échelle pour servir d’indicateurs optiques des associations mycorhiziennes des plantes et des fonctions souterraines sont discutés.