Dans un écosystème où les organismes sont confrontés à des conditions hostiles, la capacité à réagir est cruciale pour survivre. De nombreuses études se concentrent sur la manière dont les changements environnementaux entraînent des adaptations chez une espèce donnée. Malgré le fait que pratiquement toutes les espèces sont impliquées dans des associations mutualistes (symbiose) et que chaque partenaire mutualiste affecte le phénotype de l’autre (c’est-à-dire l’ensemble des traits observables d’un organisme), le contexte biotique des organismes est rarement pris en compte.

Nous étudions l’impact de la pollution environnementale sur les arbres et leur microbiome rhizosphérique, avec un accent particulier sur les champignons mycorhiziens. Le terme « mycorhize » vient du grec ancien múkēs (champignon) et rhiza (racine) qui est le résultat de l’association symbiotique, appelée mycorhization, entre des champignons et les racines des plantes.

Grâce à ces associations, les arbres peuvent coloniser, s’implanter et survivre dans une large gamme de sols. Nos travaux comprennent des études détaillées sur l’adaptation génétique aux métaux lourds due à la pollution historique et des études exploratoires sur les changements induits par les radiations suite à l’accident nucléaire de Fukushima Dai-Ichi.

Il est clair que différents génotypes de champignons ont une capacité particulière à faire face à la pollution par les métaux lourds, comme le radiocésium, ce qui pourrait se traduire par une meilleure capacité à protéger leur hôte végétal contre les stress environnementaux.

Les réseaux d’hyphes souterrains qui forment le mycélium des champignons sont capables de réguler l’accès des plantes aux nutriments et peuvent limiter l’absorption de polluants en échange de sucres. Mais les processus de régulation des échanges de nutriments et leur impact sur la durabilité du mutualisme mycorhizien ne sont pas encore clairs.

Nous étudions la dynamique des nutriments et des espèces réactives à l’oxygène lors de changements environnementaux afin de déchiffrer leur potentiel à agir comme un signal moléculaire et d’évaluer la contribution des champignons mycorhiziens dans la régulation de l’équilibre des nutriments des plantes et de leurs réactions au stress.

Les résultats de nos études contribuent à approfondir les connaissances sur l’homéostasie du zinc (c’est-à-dire sur le maintien d’un état constant de nutrition cellulaire en zinc), ainsi que sur la régulation des gènes dans les mycorhizes. Pour cela, nous analysons les liens entre la disponibilité des nutriments et les réponses adaptatives de la croissance des arbres.

Nos recherches conduisent en fin de compte à une meilleure compréhension du pouvoir omniprésent des champignons mycorhiziens dans les écosystèmes terrestress. Elles pourraient également ouvrir des voies pour une gestion possible et efficace de terres difficiles à cultiver jusqu’ici.