Les associations symbiotiques entre différentes espèces de champignon du genre Epichloë et des plantes fourragères sont à l’origine de la production de mycotoxines responsables, dans certains pays, de toxicoses du bétail et de pertes économiques. Le développement de d’E. coenophiala dans la fétuque, qui est associé à la production d’ergovaline, est responsable de « fescue foot disease » alors que la présence d’E. festucae var. lolii dans le ray-grass anglais, qui est accompagnée d’une production de lolitrem B, est responsable du « ryegrass staggers » et de la production d’ergovaline, dont les effets toxiques associés à la présence de lolitrème B sont mal documentés. Mon travail de thèse a consisté à explorer les effets de la distribution de différents fourrages de fétuque et ray-grass endophytés toxinogènes produits dans des conditions agricoles françaises, sur la santé et la production animale et les mécanismes d’action de l’ergovaline et du lolitrème B. / The symbiotic associations between different varieties of fungi of the Epichloë kind and forages are responsible for the production of mycotoxins which are responsible of toxicoses in livestock and economic losses in some countries. The development of E. coenophiala in tall fescue, which is associated with the production of ergovaline, is responsible for « fescue foot disease » while the presence of E. festucae var. lolii in ryegrass, which is accompanied by the production of lolitrem B, is responsible for the « ryegrass staggers ». and the production of ergovaline, whose the toxic effects associated in the presence of lolitrem B are poorly documented. My thesis was to explore the effects of the distribution of different toxic forages of endophyte-infected tall fescue or ryegrass produced in French agricultural conditions on health and animal production and the mechanisms of action of ergovaline and lolitrem B.

Les associations symbiotiques Epichloë- graminées fourragères les plus étudiées concernent le ray grass anglais (Lolium perenne) avec Epichloë festucae var. lolii et la fétuque élevée (L. arundinaceum) avec E. coenophiala. Ces champignons peuvent synthétiser des alcaloïdes toxiques pour le bétail tels que l’ergovaline et le lolitrème B. Mon travail de thèse a consisté à explorer les facteurs en lien avec la production de mycotoxines dans les graminées. Pour cela différentes études ont été conduites sur la fétuque et le ray grass afin de révéler i) la présence de souches endophytées toxinogènes dans le Sud Ouest de la France et ii) l’influence des conditions climatiques françaises sur la synthèse d’ergovaline et de lolitrème B dans des variétés fourragères connues pour être responsables de cas de toxicité sur d’autres continents. / The most studied symbiotic associations Epichloë- cool seasons grasses concern perennial ryegrass (Lolium perenne) with Epichloë festucae var. lolii and tall fescue (L. arundinaceum) with E. coenophiala. These fungi can synthesize alkaloids that could be toxic to livestock such as ergovaline and lolitrem B. My thesis work was to explore the factors related to the production of mycotoxins in grasses. Different studies have been conducted on tall fescue and perennial ryegrass to reveal i) the presence of endophyte-infected toxigenic strains in the South West of France and ii) the influence of environmental conditions of Saint-Affrique (Aveyron) on the synthesis of ergovaline and lolitrem B in forage varieties known to be responsible for toxicity on other continents.

The relationship between biodiversity and ecosystem functioning is important in maintaining agroecosystem sustainability. Plant-microbe symbioses, such as exists between the grass tall fescue (Schedonorus arundinaceum) and the asexual fungal endophyte Epichloë coenophiala, can be utilized to enhance agroecosystem functions, such as herbivore resistance. “Novel” E. coenophiala strains that vary in the production of mammal- and insect-toxic compounds have been identified, inserted into tall fescue cultivars, and are planted in pastures globally. Novel fungal endophyte-tall fescue associations may have divergent ecosystem function effects. This study assessed effects of different fescue-endophyte symbiotic combinations on pasture ecosystem function, including aboveground (fescue biomass, plant species richness, alkaloid synthesis, arthropod abundance) and belowground (soil microbial biomass, soil enzyme activity, trace gas fluxes) parameters. Results showed no significant effects of increasing symbiotic diversity within a fescue stand on aboveground measurements, bar arthropod abundance and alkaloid synthesis. Most soil parameters quantified had significant symbiotic diversity effects. For example, soil microbial biomass decreased whereas soil enzyme activity increased with increasing symbiotic diversity. Overall, our results suggested that increasing symbiotic diversity had weak to moderate effects on aboveground processes and stronger effects on certain belowground processes, indicating that symbiotic diversity can impact ecosystem functions and warrants further research.