L'effet stimulateur de la croissance et de la nutrition des plantes exercés par les PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) a longtemps été étudié en s'intéressant à la bactérie. Cependant, les voies de signalisations impliquées dans la réponse de la plante à l'inoculation restent mal étudiées. A cet effet, notre étude entre dans le cadre des recherches visant les réponses physiologiques et moléculaires de la plante induites par une PGPR. Dans notre équipe de recherche, nous avons choisi la PGPR Phyllobacterium brassicacearum STM196 isolée de la rhizosphère de Colza et nous l'avons inoculée à la plante modèle Arabidopsis thaliana. Cette PGPR a montré sa capacité à stimuler l'allongement des racines latérales et des poils racinaires ainsi que d'augmenter la production de biomasse par la plante. Une forte surexpression de deux gènes de la famille de transporteurs de nitrate NRT2, NRT2.5 et NRT2.6, a été observée chez les plantes inoculées avec STM196. La fonction des produits de ces deux gènes n'est pas connue. Cependant, les données de transcriptomiques accumulées dans l'équipe font ressortir ces deux gènes comme des candidats intéressants dans les réponses moléculaires à l'interaction avec STM196. D'autre part, des études précédentes dans l'équipe ayant montré des effets antagonistes de la bactérie et du nitrate sur le développement racinaire, il est important de considérer la relation entre les effets de la nutrition nitrique et de la bactérie. Le principal transporteur responsable de l'absorption de NO3- étant NRT2.1, nous nous sommes intéressés à son rôle dans les réponses de la plante à la bactérie et à sa relation éventuelle avec NRT2.5 et NRT2.6. Nous avons réalisé une approche de génomique inverse avec les trois simples mutants ko nrt2.1, ko nrt2.5 et ko nrt2.6 dont nous disposions au départ, et avec les trois doubles mutants nrt2.5xnrt2.6, nrt2.1xnrt2.6 et nrt2.1xnrt2.5 que nous avons généré. Nous avons démontré que les gènes NRT2.5 et NRT2.6 sont impliqués dans les réponses de stimulation de croissance de la plante et de modification d'architecture racinaire à la PGPR STM196. Cette voie de régulation est indépendante des contrôles exercés par le statut azoté de la plante.Mots clés: Interaction plante-microorganisme, Phyllobacterium brassicacearum STM196, Arabidopsis thaliana, transporteurs de nitrate, NRT2.1, NRT2.5, NRT2.6, Activité nitrate réductase, NR1, expression des gènes. / AbstractThe promotion of plant growth and nutrition by some rhizospheric bacteria (Plant Growth Promoting Rhizobacteria, PGPR) is well known for a long time. However, the signaling pathways involved in the plant responses to these bacteria still remain essentially obscure. Our study aims at identifying molecular factors of plant physiological and developmental responses induced by PGPR. For this goal, we used the PGPR strain Phyllobacterium brassicacearum STM196, which has been isolated from rape rhizosphere, and the plant model Arabidopsis thaliana. This PGPR stimulates lateral root and root hair elongation and induce an increase of plant biomass production. Two genes of the NRT2 family of nitrate transporters, namely NRT2.5 and NRT2.6, are strongly overexpressed upon inoculation of Arabidopsis with STM196. The function of NRT2.5 and NRT2.6 is not known. However, transcriptomic data obtained in our team show that these two genes are promising candidates of the molecular responses to STM196. In addition, previous work in our team showed antagonistic effects of STM196 and exogenous nitrate on root development, showing that the effects of the bacteria must be considered together with those of nitrate nutrition. Since NRT2.1 is the major transporter for NO3- uptake, we looked at its role in the plant response to STM196 and its possible relationship with NRT2.5 and NRT2.6. We carried out a reverse genetic approach using the single mutants ko nrt2.1, ko nrt2.6 and ko nrt2.5 available at the moment this thesis work began and the double mutants nrt2.5xnrt2.6, nrt2.1xnrt2.6 and nrt2.1xnrt2.5 we generated. We demonstrated that NRT2.5 and NRT2.6 are involved in plant growth stimulation by STM196 and the root architecture changes elicited by this bacterium. This NRT2.5/NRT2.6-dependent pathway is independent from the regulations exerted by N nutritional status. Key words: Plant-microorganism interaction, Phyllobacterium brassicacearum STM196, Arabidopsis thaliana, nitrate transporter, NRT2.1, NRT2.5, NRT2.6, nitrate reductase activity, NR1, genes expression.

Les bactéries et champignons des sols sont impliqués dans différentes fonctions des écosystèmes terrestres. Ils sont notamment investis dans la formation des sols, la stabilité des agrégats et les successions végétales. La Nouvelle- Calédonie est un archipel subtropical, classé comme hotspot de biodiversité et dont un tiers de la surface est recouvert par les substrats ultramafiques. Ces milieux sont caractérisés par de faibles concentrations en nutriments (N, K, P) et de fortes concentrations en métaux lourds (Ni, Co, Cr, Mn). Les écosystèmes présents sur ces substrats sont originaux et diversifiés. Ils sont aussi fortement menacés par l’activité minière. Cependant, pour pouvoir correctement restaurer ces milieux et relancer les dynamiques végétales, il est important de connaître les communautés microbiennes associées à ces écosystèmes ainsi que les facteurs les structurant. Ce travail de recherche a permis d’améliorer nos connaissances sur les communautés microbiennes issues de différents écosystèmes des sols ultramafiques néo-calédoniens, ainsi que sur les interactions existantes entre ces microorganismes et les facteurs biotiques et abiotiques. Les résultats obtenus ont montré que chaque formation végétale et chaque site possèdent une communauté microbienne qui lui est propre, d’où l’intérêt de conserver et protéger les écosystèmes calédoniens. De plus, ces travaux ont aussi montré la capacité des communautés bactériennes et fongiques de servir de bio-indicateurs, et plus particulièrement les communautés fongiques qui sont plus sensibles aux perturbations et variations de la couverture végétale. Il a aussi été démontré qu’en maquis ou forêts monospécifiques, les communautésectomycorhiziennes possèdent des fonctions similaires dans la production d’enzymes de dégradation de la matière organique. Ces travaux ont permis une meilleure connaissance des communautés microbiennes associées auxformations végétales des substrats ultramalfiques ainsi que des facteurs les structurant. Cela devrait améliorer la mise en place des futurs chantiers de restauration de ces écosystèmes. / Soil bacteria and fungi play different functions in terrestrial ecosystems. They are implicated in soil formations, aggregate stability, and plant succession. New Caledonia is a subtropical archipelago, classified as a biodiverse hotspot and a third of its surface is covered by ultramafic soils. These soils are characterised by low concentrations of nutrients (N, K, P) and high concentrations of heavy metals (Ni, Co, Cr, Mn). Ecosystems present in these soils are origina and diversified but strongly threatened by mining activity. It is a necessity to restore these ecosystems after ore exploitation. However, to correctly restorethese environments and relaunch plant dynamics, it is important to identify the microbial communities associated with these ecosystems as well as the structuring factors.This research enabled us to improve our knowledge of microbial communities from different ecosystems on New Caledonian ultramafic substrates, as well as the interactions which exist between these microorganisms and biotic and abiotic factors. Results obtained showed that each plant formation and each site possessed its own microbial community,hence the interest in conserving and protecting New Caledonian ecosystems. Moreover, these works also showed the capacity of bacterial and fungal communities to be used as bioindicators, and more particularly fungal communities which are more sensitive to disturbance and plant cover variations. It has also been demonstrated that in monospecific maquis and rainforests, ectomycorrhizal communities have similar functions in the production of degradative enzymes of organic matter. This research improved understanding of microbial communities associated with plant formations on ultramafic substrates as well as structuring factors. This should improve the implementation of future restoration projectson these ecosystems.