Pavillon Charles-Eugène-Marchand
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Les bryophytes peuvent maintenir des associations symbiotiques avec plusieurs bactéries fixatrices d’azote, qui peuvent vivre de façon épiphytique ou endophytique. Dans ces symbioses, la bactérie permet de fournir l’azote fixé à la mousse, qui en échange fournira des composés photosynthétiques et sulfatés. Il existe plusieurs bactéries fixatrices d’azotes associées aux bryophytes, malgré la découverte de nouvelles lignées, les cyanobactéries resteront les plus importantes pour cette fonction. En effet, les bryophytes peuvent être associés avec une variété importante de lignées bactériennes, dont l’identité sera essentiellement dépendante de l’identité de l’hôte, et des conditions environnementales, mais parfois également de la structure génétique de la population de l’espèce de bryophyte. De plus, la répartition des bryophytes dans les écosystèmes nordiques est large et peut former de vastes tapis. En conséquence, ce phénomène permettra d’améliorer l’accès de l’azote d’autres plantes.
Le but principal de ce projet est de mieux comprendre l’association entre les bryophytes et les cyanobactéries, et l’effet de ces associations sur les écosystèmes arctiques. L’espèce Racomitrium lanuginosum (Hedw.) Brid. sera utilisée comme modèle d’étude. Racomitrium lanuginosum, est une mousse qui se reproduit de façon asexuée et est abondante dans les écosystèmes subarctiques et arctiques. Cette mousse sera étudiée dans le but de caractériser son microbiome, de déterminer les mécanismes d’interactions entre les deux organismes et leurs différentes capacités de fixation de l’azote.
Les sites d’études sont la région autour de Kuujjuarapik et le Parc national Tursujuq, situés au Nunavik (55°16'28.4520'' N, 77°45'49.6296'' O). Ici, l’espèce d’étude (Racomitrium lanuginosum) se trouve de façon abondante. De plus, ces sites sont localisés dans la toundra arctique, zone géographique d’intérêt.
Pour analyser la diversité et la structure génomique de l’hôte, des techniques de génotypage par séquençage et de séquençage de la petite unité du ribosome (16s) seront effectuées. Ensuite, par utilisation de logiciels bio-informatiques la diversité des hôtes et de leur microbiote sera analysée. Finalement, on utilisera la technique de réduction d’acétylène pour estimer la capacité de fixation d’azote des populations.
Les populations de Racomitrium lanuginosum pourraient être génétiquement différentes et peuvent posséder une structure spatiale adaptée à leur mode de reproduction clonal. La diversité microbienne pourrait varier entre les populations et selon l’environnement. Le taux de fixation d’azote de la symbiose pourrait changer entre les sites et en relation avec la communauté microbienne; la fixation d’azote de la symbiose pourrait être un facteur important dans les écosystèmes arctique et subarctique.
Escolástico Ortiz, D.A., Hedenäs, L., Quandt, D., Harpke, D., Larraín, J., Stech, M., Villarreal, J., 2022. Cryptic speciation shapes the biogeographic history of a northern distributed moss. Botanical Journal of the Linnean Society, published online 2022-05-28, boac027. DOI: 10.1093/botlinnean/boac027.