Na natureza, as orquídeas são totalmente dependentes de fungos micorrízicos para germinar. Estes fungos podem penetrar nas células das raízes e formar pélotons, os quais, quando digeridos pela planta, providenciam açúcares simples para o embrião. Durante a fase aclorofilada de desenvolvimento da plântula, orquídeas são obrigatoriamente dependentes dos fungos; algumas continuam assim por toda vida enquanto outras se tornam facultativamente responsivas à colonização. O objetivo deste trabalho foi identificar quantos clados de fungos podem estabelecer associação micorrízica com Coppensia doniana (sin. Oncidium donianum), uma orquídea amplamente distribuída nos arredores de Campos do Jordão e, demonstrar como as características morfológicas dos isolados, quando analisadas com ferramentas de estatística multivariada, podem ser úteis para a taxonomia destes fungos. Dez plantas foram amostradas em um sítio com vegetação típica de campos de altitude, junto ao Parque Estadual de Campos do Jordão. Fungos foram isolados pela transferência asséptica de cortes de raízes contendo pélotons para meios de cultura BDA modificados. Três clados de fungos foram formados, tanto analisando as características qualitativas das culturas quanto as quantitativas. Os clados foram identificados como dois morfotipos do gênero Ceratorhiza (fase anamórfica de Ceratobasidium) e uma Rhizoctonia-uninucleada. O sequenciamento da região ITS produziu resultados idênticos a estes, mostrando os mesmos três clados. Todas as sequências tiveram alta correlação com sequências de Ceratobasidium depositadas no Genbank, o que sugere uma alta afinidade de Coppensia doniana com este gênero. Também ficou demonstrado que os dados morfológicos, quando associados à estatística multivariada são uma ferramenta útil na taxonomia polifásica de Rhizoctonia spp. As sequências dos isolados de Coppensia doniana também foram comparadas com as de isolados de outras orquídeas, dentro da subtribo Oncidiinae, incluindo: Ionopsis utricularioides e Psygmorchis pussila, coletadas na região do Valle del Cauca Colômbia e isolados de 10 Ionopsis utricularioides, Oncidium altissimum e Tolumnia variegata, estudados por Otero (2002, 2004, 2007), em diferentes regiões de Porto Rico, Costa Rica, Cuba e Panamá. Esta última análise veio a comprovar a preferência de orquídeas da subtribo Oncidiinae por fungos do gênero Ceratobasidium, apesar de que os clados obtidos no Brasil e na Colômbia foram distantes filogeneticamente dos clados previamente estudados na América Central. Representantes dos três clados obtidos de C. doniana em Campos do Jordão foram também testados quanto à capacidade de induzir germinação em suas sementes. Todos isolados testados tiveram sucesso na germinação das sementes, levando as plântulas a estádios avançados de desenvolvimento após 30 dias, o que indica um alto potencial para utilização biotecnológica destes isolados para a germinação das sementes destas orquídeas, tanto para a floricultura comercial quanto para programas de reintrodução de espécies de orquídeas ameaçadas de extinção. / In nature, orchids are fully dependent on mycorrhizal fungi for germination. These fungi can penetrate root cells and form pelotons, whose digestion provides simple sugars for the embryo. During the achlorophyllous seedling stage, orchids are obligatory dependent on the fungi, and some species remain so through life, while others become facultatively responsive to fungal infection. The aim of this study was to identify how many fungal clades can establish mycorrhizal associations with Coppensia doniana, a widespread orchid from Campos do JordãoBrazil, and to demonstrate how their morphological features, analyzed with multivariate statistics, can be useful for classification. Ten plants were sampled in an Araucaria forest near Campos do Jordão. Fungi were isolated by transferring surface disinfected root segments containing pelotons to PDA culture medium. Three main fungal clades were formed by qualitative and quantitative morphological data. They were identified as two morphotypes of Ceratorhiza (anamorphic stage of Ceratobasidium) and one uninucleated Rhizoctonia. The ITS sequencing corroborates this identification, since the same three clades were found. All sequences were highly correlated to Ceratobasidium ITS data deposited at the Genebank, suggesting a high affinity between this species of Oncidiinae and Ceratobasidium. It also could be shown that morphological data associated with multivariate statistics can be a useful tool in fungal multi-level taxonomy. C. doniana sequences were also compared to sequences obtained from isolates of other orchids, belonging to the sub-tribe Oncidiinae, including: Ionopsis utricuarioides and Psygmorchis pussila, collected in Valle del Cauca Colombia and isolated from I. utricularioides, Oncidium altissimum and Tolumnia variegata, studied by Otero (2002, 2004, 2007) in different regions of Puerto Rico, Costa Rica and other Caribbean islands. This last analysis confirmed the preference of this Oncidiinae sub-tribe for Ceratobasidium, although isolates obtained in Brazil or Colombia belong to different clades from those previously studied in Puerto Rico, Costa Rica, Panama and Cuba. 12 Fungi representing the three clades obtained from C. doniana in Campos do Jordão were also tested for their ability to induce germination of C. doniana seeds, with a positive response for all of them, being able to bring the seedlings to advanced development stages in 30 days. These results suggest a high biotechnological potential of these isolates, to be used in orchid symbiotic germination for commercial flower production or for the reintroduction of endangered Brazilian orchid species.

O presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito que a alteração na sensibilidade ou metabolismo hormonal em uma planta hospedeira poderia ter sobre o desenvolvimento de micorrizas arbusculares (MAs). Para tal, uma coleção de mutantes hormonais de tomateiro (Lycopersicon esculentum) introgredidos na cultivar miniatura Micro-Tom foi inoculada com o fungo Glomus clarum, em dos níveis de P no substrato. Foram realizados 3 experimentos, com os genótipos Never ripe (parcialmente insensível ao etileno), epinastic (superprodutor de etileno), bushy root (parcialmente insensível a citocinina), diageotropica (parcialmente insensível a auxina), procera (supersensível a giberelina) e notabilis (deficiente em ABA). Os parâmetros avaliados foram: porcentagem de colonização micorrízica, massa seca da parte aérea e massa seca da raiz em condições de P suficiente e insuficiente. Com os genótipos que apresentaram maiores alterações no desenvolvimento de MAs, Never ripe e epinastic , foram conduzidas análises morfológicas por meio de microscopia de luz, dosagem de P na parte aérea e estudos de expressão gênica através da técnica de PCR em tempo real (PCR Real-Time). Concluiu-se que, nas condições do presente trabalho, o grupo hormonal que mostrou a maior influencia sobre a formação de MAs foi o etileno, sendo que o seu efeito parece ser tanto estimulatório quanto inibitório. Contudo, os resultados de expressão de genes de defesa não permitem explicar as diferenças observadas. / The aim of the present work was to study the effect that alterations in hormonal sensitivity and metabolism in a host plant could have in the development of arbuscular mycorrhizae (AM). In this regard, a series of hormone-related mutants introgressed in the tomato (Lycopersicon esculentum) cultivar Micro-Tom were inoculated with the fungus Glomus clarum, in two different levels of substrate P. Three experiments were performed, using the genotypes Never ripe (partially insensitive to ethylene), epinastic (ethylene overproducer), bushy root (partially insensitive to cytokinin), diageotropica (partially insensitive to auxin), procera (gibberellin hypersensitive) and notabilis (ABA-deficient). The following parameters were assessed: mycorrhizal colonization percentage, shoot and root dry mass, under conditions of either sufficient or insufficient P on the substrate. Further analyses, such as root morphology, P dosage and gene expression quantification (through Real-Time PCR), were performed on the genotypes which presented the most alterations in mycorrhizal development, namely Never ripe and epinastic. It was concluded that the hormone showing most influence on AM formation was ethylene. Its effect appears to be either stimulatory o inhibitory. In any case, defense gene expression alone could account for the observed differences.

Le blé (genre Tritucum aestivum, famille des Poaceae) est une céréale d’intérêtagronomique très important. Certaines variétés très anciennes sont mise de côté pour desvariétés plus récentes souvent sélectionnées pour répondre à une culture intensiveconsommatrice de produits phytosanitaires. L’agriculture biologique, système de productionsupposant une réduction des intrants chimiques de synthèse afin de préserver l’écosystème,peut se définir comme une pratique où l’emploi d’engrais synthétiques, de pesticideschimiques et d’organismes génétiquement modifiés est prohibé.Cette pratique gagne de plus en plus en popularité et la superficie des terres cultivéesde cette manière a crû de 60 % entre 2000 et 2004, sur la planète. Les contraintes associées àla production de céréales biologiques comprennent la baisse de rendement attribuable auxcarences d’éléments nutritifs dans le sol et la concurrence des mauvaises herbes. Au cours des90 dernières années, les efforts internationaux d’amélioration du blé se sont concentrés sur lahausse du rendement et les paramètres de qualité.La mise en place d’une base de données des blé basées sur des critèresmorphologiques, taxonomiques et écologiques et l'introduction des mycorhizes à arbuscules(MA), connues pour aider à la sélection et induire une augmentation de rendement et dequalité de la production, dans l'optique de produire plus dans une agriculture respectueuse del’environnement pourrait constituer une partie intégrante d'une stratégie appropriée.Cependant, les effets mycorhiziens sur les rendement et la qualité de la production ne sont pastoujours prévisibles et les mécanismes qui régulent ces paramètres qualitatifs des mycorhizessont largement inconnus.Le criblage au champ de 53 variétés de blés anciens a montré des différences dans leuraptitude à développer des mycorhizes avec des champignons indigènes. Des plantesanalysées, seul cinq variétés étaient toutes mycorhizées au Tallage, alors que toutes l’étaientau stade Epiaison. Au stade Maturation des épis, dix-neuf variétés montraient une diminutionde la mycorhization.L’inoculation avec un inoculum de laboratoire lors de l’expérimentation en serre dansdes pots contenant d’une part leur terre habituelle de culture et de l’autre la terre d’Epoisses4montre, qu’ avec cet inoculum, toutes les variétés de blé se mycorhizent. Pour les variétéstestées, les variétés récentes utilisées en agriculture biologique mycorhizent mieux que lesanciennes, mais l’effet mycorhizien sur le rendement est observé uniquement chez desvariétés anciennes de blé. Démontrant ainsi un effet variétal sur le développement etl’expression de la symbiose. Les bénéfices de la symbiose sont plus accentués au niveau desphénomènes qualitatifs à savoir la viabilité des grains.L’apport d’un inoculum commercial lors d’expérimentation en serre dans des potcontenant le même sol, a modifié ces proportions. Cet inoculum a également permisl’amélioration du développement des blés et la qualité des graines de certaines variétésdémontrant à la fois l’importance du génome de la plante dans l’expression bénéfique de lasymbiose et de l’impossibilité des champignons mycorhizogènes indigènes à assurer ledéveloppement optimal de la symbiose. Au champ, l’effet variétal a été confirmé suite àl’apport d’un inoculum commercial ou, à l’exception d’une variété, l’inoculation a permis uneamélioration du rendement, particulièrement sensible chez la variété qui a été la plusproductive, soulignant l’intérêt qu’il y aurait à développer un projet de croisement pouraugmenter la réponse des blés aux mycorhizes. / Wheat (kind Tritucum aestivum, Poaceae family) is a very important cereal ofagronomic interest. Some very ancient varieties are set aside for recent varieties often selected to meet a consumer intensive cultivation of pesticides. Organic farming production system assuming a reduction of synthetic chemical inputs in order to preserve the ecosystem can be defined as a practice where the use of synthetic fertilizers, chemical pesticides and genetically modified organisms is prohibited. This practice is gaining more and more popularity and the amount of land cultivated in this way has increased by 60% between 2000 and 2004. Constraints associated with the production of organic grains include lower yields due to nutrient deficiencies in the soil and weed competition. During the past 90 years, the international efforts in wheat breeding have focused on increasing yield and quality parameters The establishment of a wheat database based on morphological, taxonomic and ecological criteria and the introduction of arbuscular mycorrhizal (AM), known to help in the selection and induce an increase in yield and quality of production with a perspective to increase production in an agriculture that respects the environment, could be an integral part of an appropriate strategy. However, mycorrhizal effects on yield and quality of production are not always predictable and the mechanisms that regulate these qualitative parameters are largely unknown. Field screening of 53 ancient wheat varieties showed differences in their ability to interact with endogenous mycorrhizal fungi. Among the analysed plants, only five varieties were mycorrhized for all samples at tillering. All samples were mycorrhized at the heading stage for all varieties. Nineteen showed a decrease in the number of mycorrhized samples at the ears maturity. Inoculation with a laboratory inoculum during a greenhouse experiments in pots, containing either the wheat field soil or Ò EpoissesÓ soil, showed that all wheat varieties form mycorrhizal symbiosis. Between varieties tested, recent wheat varieties used in organic farming were better in forming symbiosis than the old, but the mycorrhizal effect on plant yield is seen only for old varieties. Demonstrating a variety effect on the development and 6 expression of symbiosis. The benefits of mycorrhizal symbiosis are more pronounced for the qualitative phenomena as the seed viability. The addition of a commercial inoculum in a similar greenhouse experiment modified these observations. This inoculum helped to improve wheat development but also the seed quality of some varieties, demonstrating both the importance of the plant genome in the beneficial expression of the symbiosis and the impossibility of indigenous mycorrhizal fungi to ensure optimal development of symbiosis. The previously observed field varietal effect was confirmed even after adding an exogenous inoculum as, excepted for one variety, inoculation has improved yield. This was especially noticeable in the variety that was most productive, stressing the importance to develop crossing strategies to increase the wheat response to mycorrhiza.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-07-20T11:44:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese Catarina Maria Aragao de Mello.pdf: 5575765 bytes, checksum: b3c4ea02e6cc1d75d2d5ecf461a8b707 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-20T11:44:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese Catarina Maria Aragao de Mello.pdf: 5575765 bytes, checksum: b3c4ea02e6cc1d75d2d5ecf461a8b707 (MD5) Previous issue date: 2015-05-29 / FACEPE / O conhecimento da diversidade de fungos micorrízicos arbusculares em raízes de plantas cultivadas é um pré-requisito para o manejo efetivo e a sustentabilidade de sistemas agrícolas. O objetivo deste trabalho foi determinar qualitativa e quantitativamente as comunidades de FMA em agrossistemas plantados com milho, em Pernambuco. Na primeira etapa do trabalho foram realizadas coletas em três estações experimentais do Instituto Agronômico de Pernambuco: uma localizada em área úmida (Zona da Mata - Itambé) e duas no semiárido (Agreste – Caruaru; Sertão - Serra Talhada) em 2010 e 2011. A análise morfológica dos esporos permitiu a diferenciação de 57 espécies de FMA, das quais duas novas para a ciência. Maior densidade de esporos ocorreu na área do agreste, que apresentou menor riqueza de espécies de FMA. Na área mais úmida foi registrada maior riqueza. A estrutura das comunidades de FMA diferiu entre os locais, segundo o teste de procedimento de permutação multi-resposta (MRPP), em função de diferenças nos atributos químicos e granulométricos dos solos. Duas novas espécies foram descritas: Fuscutata aurea, registrada em Itambé e Paraglomus pernambucanum, encontrada em amostras coletadas em Caruaru e Serra Talhada. Foi proposta uma nova combinação para Paraglomus (P. bolivianum) e revisada a ocorrência mundial dos representantes de Paraglomus e Pacispora. Na segunda etapa do estudo (2012) foram realizadas coletas em três propriedades privadas irrigadas, localizadas também nas Zonas da Mata, Agreste e Sertão, respectivamente nos municípios de Igarassu, Passira e Serra Talhada, em dois períodos de desenvolvimento do milho (60 – floração e 90 dias – colheita). A análise morfológica dos esporos revelou a presença de 43 espécies de FMA. Também foram realizadas análises moleculares da raiz, sendo sequenciados 433 clones do SSU rDNA, dos quais 93 pertencentes a indivíduos das ordens Diversisporales, Gigasporales, Glomerales e Paraglomerales. Dentre os 259 clones do LSU rDNA, 153 corresponderam a gêneros incluídos em Diversisporales, Gigasporales e Glomerales. Os demais clones foram relacionados a outros grupos de eucariotas. Em todas as áreas predominaram representantes de Acaulospora e Glomus. Houve diferença significativa entre as áreas para a maioria dos atributos químicos e composição granulométrica dos solos. A estrutura das comunidades de FMA foi significativamente diferente entre as áreas, de acordo com a ordenação (NMS) e o método estatístico (PERMANOVA). A maior porcentagem de raiz colonizada ocorreu em plantas coletadas em Igarassu (Mata), enquanto a maior riqueza de espécies foi encontrada em solos de Passira (Agreste). A diversidade de FMA no solo difere daquela encontrada no sistema radicular de plantas colonizadas. Representantes dos gêneros Claroideoglomus, Diversispora, Dominikia, Intraornatospora, Redeckera e Rhizoglomus não foram identificados no solo rizosférico, enquanto Ambispora e Paradentiscutata foram observados apenas a partir da análise morfológica dos esporos presentes no solo, não sendo obtidas sequências desses gêneros. A rizosfera de plantios de milho, mesmo em áreas com diferentes características edafoclimáticas, abriga diversificada comunidade de FMA, com dominância dos gêneros Glomus e Acaulospora. O estádio fenológico do milho pode influenciar a diversidade, e a composição das comunidades de FMA pode ser melhor determinada com o uso conjunto de ferramentas moleculares e morfológicas para identificação dos fungos. / The effective management and sustainability of agricultural systems depends on the knowledge of the diversity of AMF in roots of cultivated plant. The aim of this study was to determine qualitatively and quantitatively the AMF communities in corn agrosystems, in Pernambuco, Northeast Brazil. In the first stage of this work collections were carried out in three experimental stations of the Agronomic Institute of Pernambuco: one located in an Atlantic rain forest area (Forest Zone - Itambé) and two in semiarid areas ("Agreste" - Caruaru and "Sertão" - Serra Talhada), in 2010 and 2011. Fifty seven taxa were found, two of which are new species. In the “agreste” area we found higher number of spores and lower richness of AMF species. The highest species richness was registered in the most humid area. The structure of the AMF communities differed among the sites, according to the multi-response permutation procedure test (MRPP), due to differences in chemical and physical soil attributes. The new species described are: Fuscutata aurea, registered in Itambé (humid area) and Paraglomus pernambucanum found in samples from the semiarid areas. A new combination for Paraglomus (P. bolivianum) was proposed, and a survey of the global occurrence of Paraglomus and Pacispora was performed. In the second stage of this study (2012), samples were taken in three private properties, with irrigated fields of corn also located in the three areas: rain Forest (Igarassu), "Agreste" (Passira) and "Sertão" (Serra Talhada). The collections were performed in two periods of corn development (60 days – flowering, and 90 days - harvest). The morphological analysis revealed the presence of 43 AMF taxa. Molecular root analyses were performed, and 433 clones sequenced (SSU rDNA), of which 93 belonged to individuals of the orders Diversisporales, Gigasporales, Glomerales and Paraglomerales. Among the 259 clones of the LSU rDNA, 153 corresponded to genera included in Diversisporales, Gigasporales and Glomerales. The remaining clones were related to other eukaryotic groups. Species of Acaulospora and Glomus predominated in the areas. Significant differences among the areas for most chemical and physical soil attributes were found. The structure of the AMF communities was significantly different among the areas, according to the ordination (NMS) and the statistical method (PERMANOVA). The highest percentage of root colonization occurred in plants collected in Igarassu (Forest), while the highest species richness was found in Passira soils (Agreste). The diversity of AMF in the soil differs from that found in the root system of colonized plants. The genera Claroideoglomus, Diversispora, Dominikia, Intraornatospora, Redeckera and Rhizoglomus were only detected through molecular analysis, while Ambispora and Paradentiscutata were observed just from morphological analysis. The rhizosphere of corn crops in areas with different soil and climatic characteristics has a diverse community of AMF, with dominance of Glomus and Acaulospora species. The growth stage of corn plants can influence the diversity of AMF fungi, which decreased in the rhizosphere of older plants. The simultaneous use of morphological and molecular approaches can improve the knowledge about the composition of AMF communities.

Работа посвящена изучению микоризации и содержанию углерода и азота в тонких корнях травянистых растений на самозарастающих участках золоотвалов ВТГРЭС и СУГРЭС в сравнении с естественными сообществами. Встречаемость микоризы, корневых волосков и темных септированных эндофитов (ТСЭ) изучали методом световой микроскопии (Leica DM 5000B, Германия, × 100–200) после предварительной мацерации корней в КОН и окрашивания анилиновым голубым [Селиванов, 1981]. Содержание общего N и C определяли на CHNS-O анализаторе EURO EA-3000 CHN. Результаты исследований показали наличие арбускулярной микоризы с гифами, везикулами и арбускулами у всех изученных видов травянистых растений. Развитие микоризы, встречаемость ТСЭ и корневых волосков зависело от местообитания. Микориза менее развита у видов золоотвала СУГРЭС. На золоотвале ВТГРЭС у растений чаще встречались корневые волоски, а мицелий ТСЭ был лучше развит в корнях растений естественных сообществ. Анализ содержания углерода (С) и азота (N) в тонких корнях показал, что содержание N зависело от таксономического положения растения. Больше всего N в корнях бобовых растений. У небобовых двудольных N в корнях большем, чем у однодольных растений. Содержание N сильно варьировало в разных фитоценозах и у лесных видов N в корнях было выше, чем у луговых видов. Концентрация С в корнях зависела от местообитания и была выше у растений золоотвала ВТГРЭС и естественных сообществ по сравнению с золоотвалом СУГРЭС. Содержание N в тонких корнях сопоставимо на всех участках. Материал диссертации получен в результате работы научного коллектива в ходе выполнения проекта РФФИ (грант 18-04-00714). Магистрантом лично получены данные по микоризообразованию травянистых видов на золоотвале СУГРЭС, а также подготовлены пробы для анализа содержания С и N в тонких корнях растений. Данная выпускная работа содержит 35 страниц машинописного текста, включает 14 рисунков, 2 таблицы, 105 источников литературы, в том числе 57 иностранных. / The work is devoted to the study of mycorrhization and the content of carbon and nitrogen in the thin roots of herbaceous plants in the self-growing sections of VtSDPP and SuSDPP ash dumps in comparison with natural communities. The occurrence of mycorrhiza, root hairs, and dark septic endophytes (TSE) was studied by light microscopy (Leica DM 5000B, Germany, × 100–200) after preliminary maceration of the roots in KOH and staining with aniline blue [Selivanov, 1981]. The content of total N and C was determined on a CHNS-O analyzer EURO EA-3000 CHN. The results of the studies showed the presence of arbuscular mycorrhiza with hyphae, vesicles, and arbuscules in all studied species of herbaceous plants. The development of mycorrhiza, the occurrence of TSE and root hairs depended on the habitat. Mycorrhiza is less developed in species of the ash dump of SuSDPP. Root hairs were more common in plants at VtSDPP ash dump, and TSE mycelium was better developed in plant roots of natural communities. Analysis of the carbon (C) and nitrogen (N) content in thin roots showed that the N content depended on the taxonomic position of the plant. Most N in the roots of legumes. In non- leguminous dicotyledonous N, the roots are larger than in monocotyledonous plants. N content varied greatly in different phytocenoses and in forest species N in the roots was higher than in meadow species. The concentration of C in the roots depended on the habitat and was higher in plants of the VtSDPP ash dump and natural communities compared with the SuSDPP ash dump. The content of N in thin roots is comparable in all areas. The dissertation material was obtained as a result of the work of the research team during the implementation of the RFBR project (grant 18-04-00714). The graduate student personally obtained data on the mycorrhiza formation of herbaceous species in the ash dump of SUGRES, as well as prepared samples for analysis of the content of C and N in the thin roots of plants. This work contains 35 pages of typewritten text, includes 14 figures, 2 tables, 105 sources of literature.

Flüchtige organische Verbindungen (volatile organic compounds, VOCs) haben vielseitige Funktionen in der Biosphäre und Atmosphäre. VOCs sind an ober- und unterirdischen Interaktionen beteiligt. Zum Beispiel können von Mikroorganismen emittierte VOCs das Pflanzenwachstum beeinflussen und von Pflanzen emittierte VOCs sich auf das Verhalten von Pathogenen und Herbivoren auswirken. Nur wenig ist über die Rolle von VOCs in der Kommunikation von Ektomykorrhizapilzen (EMF) mit ihren Wirtspflanzen bekannt. EMF gehen Symbiosen mit Baumarten wie Pappeln (Populus spp.) ein. Pappeln sind als Biomasseproduzenten von großer ökonomischer Bedeutung, emittieren jedoch eine hohe Konzentration des klima-relevanten VOCs Isopren in die Atmosphäre. Die Rolle von Isopren in biotischen Interaktionen von Pappeln mit Herbivoren ist unklar. Zudem ist es wichtig zu verstehen wie EMF-Inokulation den Metabolismus von Pappeln und dadurch deren oberirdische Interaktion beeinflussen. Hauptziel dieser Arbeit war es, die Kommunikation durch VOCs zwischen Pflanzen und Pilzen zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden die Modellarten Laccaria bicolor und Populus × canescens verwendet. Um die Spezifität von VOC-Mustern sowie Pflanzen-Reaktionen zu untersuchen, wurden einige andere EMF und nicht-Mykorrhiza bildende Pilze getestet sowie die Nicht-Wirtspflanze Arabidopsis verwendet. Um die Bedeutung von Isopren oder EMF auf oberirdische Herbivorie zu untersuchen, wurde die Präferenz des Pappelblattkäfers (Chrysomela populi) und des Weidenblattkäfers (Phrotara vitellinae) für nicht-Isopren emittierende Pappeln überprüft. Insbesondere wurden folgende Fragestellungen untersucht: i) Können EMF und Pilze anderer Lebensweisen aufgrund ihrer VOC-Emissions-Muster voneinander unterschieden werden? ii) Sind pilzliche VOCs an der Erkennung von EMF durch Pappel und Arabidopsis beteiligt und wenn dies zutrifft, welche Verbindungen der Volatilen-Mischung sind an der Reaktion beteiligt? iii) Ist die Isopren-Emission von Pappeln für die Orientierung von Pappelblattkäfern von Bedeutung? iv) Beeinflusst eine Inokulation von Pappeln mit EMF die Abwehr gegen den Pappelblattkäfer C. populi und wenn, welche Transkriptionsveränderungen in den Blättern von EMF-inokulierten im Vergleich zu nicht-inokulierten Pflanzen sind an dieser Reaktion beteiligt? Untersuchungen über Mykorrhiza-Interaktion mit Pappeln erfordern kontrollierte Kultivierungs-Systeme. Daher werden detaillierte Protokolle für die Anzucht von Pappelarten mit und ohne EMF unter axenischen und Freiland-Bedingungen angegeben. Zur Untersuchung der Interaktion zwischen Pappeln und EMF werden zwei-geteilte Wachstumssysteme für die Kultivierung der Pflanzen ohne direkten Kontakt zu EMF beschrieben. i) Um die Spezifität und Gemeinsamkeiten von VOCs von EMF und anderen, nicht-Mykorrhiza bildenden Pilzen zu untersuchen, wurden VOC-Muster von Pilzen verschiedener Lebenssweisen verglichen. In der vorliegenden Arbeit wurden die VOC-Emissionen der drei EMF Cenococcum geophilum, L. bicolor und Paxillus involutus (Stämme MAJ und NAU), der drei Pathogene Armillaria mellea, Pholiota squarrosa und Verticillium longisporum sowie der zwei Saprophyten Stropharia rugosoannulata und Trichoderma viride im Gasraum der Kulturen gesammelt. Die Pilze wurden in Petrischalen auf einem synthetischen Medium, welches eine geringe eigene VOC-Emission aufwies, angezogen. Alle VOCs, welche in Kontrollschalen ohne Pilz gemessen wurden, wurden aus dem Datensatz entfernt. Nach Entfernung dieser 40 Hintergrund-VOCs der Kontrollplatten verblieben 54 Pilz-VOCs. Die untersuchten Pilze unterschieden sich stark in ihrem VOC-Emissions-Profil. Nur 15 VOCs wurden bei allen Lebensweisen identifiziert; darunter die typische Pilz-VOC 1-octen-3-ol. Fünfzehn VOCs wurden zuvor noch nicht bei Pilzen gemessen und einige VOCs wurden nur bei einem Pilz oder einer Lebensweise gefunden. Insbesondere die Emission der Sesquiterpene (SQTs) unterschied sich stark zwischen den Pilzen. Multivariate Analysen der VOC-Profile gruppierte die Pilzarten nach ihren Lebensweisen. ii) Zur Ermittlung, ob Pilz-VOCs wichtige Signalstoffe für Pflanzen sind, unabhängig von ihrer Fähigkeit eine Mykorrhiza bilden zu können, wurden die Wirtspflanze P. × canescens und die Nicht-Wirtspflanze A. thaliana VOCs der EMF L. bicolor und C. geophilum ausgesetzt. Pflanzen und Pilze wurden in einem geschlossenen System mit zwei separaten Kompartimenten und gemeinsamem Gasraum kultiviert. Sammeln der Pilz-VOC-Emissionen in den Kontrollplatten mit den Pflanzen zeigte, dass Arabidopsis nur wenige VOCs emittierte, wohingegen sowohl in den Kulturen von L. bicolor als auch in der gemeinsamen Kultur von L. bicolor mit Pflanzen vor allem SQTs detektiert wurden. Die Seitenwurzelbildung von Arabidopsis und Pappel wurde durch L. bicolor-VOCs angeregt. C. geophilum, welcher nicht fähig ist SQTs zu bilden, hatte keine Wirkung auf die Wurzelstruktur. Unterdrückung der SQT-Synthese in L. bicolor durch Inhibierung des Mevalonat-Biosyntheseweges mit Lovastatin verminderte die Stimulierung der Seitenwurzelbildung signifikant. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass pilzliche SQTs Seitenwurzelbildung auslösen. Das schwach emittierte Thujopsen stimulierte die Seitenwurzelbildung sowohl in Abwesenheit des Pilzes als auch bei einer Unterdrückung der SQT-Biosynthese des Pilzes durch Lovastatin. Das SQT β-Caryophyllene hatte keinen Einfluss auf die Wurzelstruktur. Diese Arbeit zeigt, dass pilzliche SQTs, darunter das spezifische Thujopsen, wichtige Signalstoffe in der Interaktion zwischen EMF und Wirts- sowie Nicht-Wirtspflanzen darstellen. iii) Die Käfer C. populi und P. vitellinae sind typisch vorkommende Schädlinge in Pappelplantagen und können signifikante ökonomische Verluste verursachen. Zur Ermittlung, ob von Pappelblättern emittiertes Isopren von C. populi und P. vitellinae Käfern wahrgenommen wird und eine Rolle bei der Orientierung dieser Käfer spielt, wurden verschiedene Fraßversuche mit den Käfern und Isopren-emittierenden und transgenen nicht-Isopren-emittierenden Pappeln durchgeführt. Sowohl in Gewächshaus- als auch in Laborversuchen zeigten weder die Larven noch die Käfer eine Präferenz für Isopren-emittierende oder nicht-emittierende Linien. Unerwarteter Weise wurden eine verstärkte Eiablage und ein höherer Fraßschaden auf Isopren-emittierenden gegenüber nicht-emittierenden Linien unter Freilandbedingungen festgestellt. Metabolomanalysen wiesen auf Veränderungen in den Blättern, welche von der Pappellinie abhängig waren, und auf Effekte auf Terpen-Muster hin. Die Käfer waren in der Lage verschiedene Terpene wahrzunehmen, waren aber nicht in der Lage Isopren wahrzunehmen. Daher könnten kleine Veränderungen der VOC-Emission in den transgenen nicht-Isopren emittierenden Pappellinien durch Unterdrückung der Isopren-Produktion und/oder ausgelöste Veränderungen im Metabolom-Profil die Käfer-Präferenz verändert haben. Obwohl das Hauptziel der Untersuchung - Isopren - keinen Einfluss auf das Käferverhalten hatte, wurde das Käferverhalten auf den Pappeln durch Konsequenzen der Modifikation beeinflusst. Das Ausmaß dieses Effektes war jedoch marginal. iv) Unter natürlichen Bedingungen interagieren Pappeln zeitgleich mit unterirdischen und oberirdischen Organismen. Zur Untersuchung, ob eine Inokulation von Pappeln mit EMF in den Blättern molekulare Veränderungen hervorruft und ob diese Veränderungen das Verhalten von Pappelblattkäfern beeinflussen, hatten C. populi-Käfer die Wahl zwischen Pappeln, welche mit L. bicolor inokuliert waren, und solchen, die nicht inokuliert waren. C. populi präferierten die Nicht-inokulierten sowohl als Nahrung als auch zur Eiablage. RNA-Sequenzierung des Blatttranskriptoms deutete an, dass der Käferbefall eine starke Abwehrreaktion in den Pflanzen auslöste. Auch die EMF-Inokulation beeinflusste das Blatt-Transkriptom, jedoch nur von wenigen Genen. Im Vergleich zu den nicht-inokulierten Pappeln wiesen die inokulierten Pappeln verringerte Transkript-Abundanzen von Genen des Abscisinsäure-Signalweges und der Flavonoid-Biosynthese sowie erhöhte Transkript-Abundanzen der Biosynthesegene von Aldoximen auf, welche kürzlich als Abwehrstoffe identifiziert wurden. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass EMF die Abwehr gegen Herbivore aktivieren und dadurch den natürlichen Schutz von Pappeln verbessern. In jungen Pappeln verursachen EMF jedoch auch ein signifikant geringeres Wachstum. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse dieser Dissertation, dass EMF-VOC-Profile sich von jenen anderer Pilze oder anderer Lebensweisen unterscheiden und dass eine bestimmte chemische Gruppe, die SQTs, als Signalmoleküle in frühen Interaktionen mit Pflanzen fungieren. Zum ersten Mal konnte eine Pilz-VOC, Thujopsen, identifiziert werden, welche für die Stimulierung der Seitenwurzelbildung in Pflanzen verantwortlich ist. Es wurde gezeigt, dass die Haupt-Pappel-VOC Isopren nur eine geringe Rolle in oberirdischen Interaktionen mit dem Herbivoren C. populi spielt. EMF führten zu Transkriptveränderungen in Pappelblättern und einer reduzierten Attraktivität für C. populi Käfer. Die Ergebnisse dieser Dissertation können für biotechnologische Verbesserungen von Pappeln und verstärktem Schutz von Pappeln in Biomasseplantagen verwendet werden.

Les champignons mycorhizien à arbuscules (CMA) sont des organismes pouvant établir des symbioses avec 80% des plantes terrestres. Les avantages d'une telle symbiose sont de plus en plus caractérisés et exploités en agriculture. Par contre, jusqu'à maintenant, il n'existe aucun outil permettant à la fois l'identification et la quantification de ces champignons dans le sol de façon fiable et rapide. Un tel outil permettrait, entre autres, de mieux comprendre les dynamiques des populations des endomycorhizes dans le sol. Pour les producteurs d'inoculum mycorhiziens, cela permettrait également d'établir un suivi de leurs produits en champs et d'avoir un contrôle de qualité de plus sur leurs inoculants. C'est ce que nous avons tenté de développer au sein du laboratoire du Dr. Hijri. Depuis environ une trentaine d'années, des outils d'identification et/ou de quantification ont été développés en utilisant les profiles d'acides gras, les isozymes, les anticorps et finalement l'ADN nucléaire. À ce jour, ces méthodes d’identification et de quantification sont soit coûteuses, soit imprécises. Qui plus est, aucune méthode ne permet à la fois la quantification et l’identification de souches particulières de CMA. L’ADN mitochondrial ne présente pas le même polymorphisme de séquence que celui qui rend l’ADN nucléaire impropre à la quantification. C'est pourquoi nous avons analysé les séquences d’ADN mitochondrial et sélectionné les régions caractéristiques de deux espèces de champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA). C’est à partir de ces régions que nous avons développé des marqueurs moléculaires sous forme de sondes et d’amorces TaqMan permettant de quantifier le nombre de mitochondries de chacune de ces espèces dans un échantillon d’ADN. Nous avons ensuite tenté de déterminer une unité de quantification des CMA, soit un nombre de mitochondries par spore. C’est alors que nous avons réalisé que la méthode de préparation des échantillons de spores ainsi que la méthode d’extraction d’ADN avaient des effets significatifs sur l’unité de quantification de base. Nous avons donc optimisé ces protocoles, avant d’en e tester l’application sur des échantillons de sol et de racines ayant été inoculés avec chacune des deux espèces cibles. À ce stade, cet outil est toujours semi-quantificatif, mais il permet 9 l’identification précise de deux espèces de CMA compétentes dans des milieux saturés en phosphore inorganique. Ces résultats , en plus d’être prometteurs, ont permis d’augmenter les connaissances méthodologiques reliées à la quantification des CMA dans le sol, et suggèrent qu’à cause de leurs morphologies différentes, l’élaboration d’un protocole de quantification standardisé pour toutes les espèces de CMA demeure un objectif complexe, qui demande de nouvelles études in vivo. / Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF) are able to form symbiosis with approximately 80% of plant species, including most important corps. This symbiosis is known as Arbuscular Mycorrhiza which has been largely used in agriculture to promote plant growth by enhancing minerals uptake and protecting plants against biotic and abiotic stresses. Despite the ecological and economical importance of this symbiosis, specific markers for spore quantification of commercial AMF strains by quantitative real-time PCR (qPCR) are extremely limited and none has been rigorously validated for quality control of manufactured products such as biofertilizers. Most of the existing AMF markers developed either for AMF identification or for AMF quantification purposes are based on either morphological characters, on Fatty Acids Methyl Esters (FAME) profiles, on specific isozymes or antibodies, or on nuclear DNA. It has been shown that mitochondrial (mt) genomes are conserved among AMF species. This allowed us to use mt genomes in order to develop efficient isolate-specfic markers. Using the alignments of 11 complete AMF mt genomes, a qPCR assay using a hydrolysis probes designed in the single copy cox3-rnl intergenic region was tested and validated to specifically and accurately quantify the spores of the model R. irregularis isolate DAOM197198 and another probe was designed in nad1-cox2 intergene specific to Glomus cerebriforme. The specificity tests performed, using standard PCR and qPCR, clearly showed that the primers specifically amplified the isolate DAOM-197198 or Glomus cerebriforme DAOM220722. Quantification assays were successfully undertaken on unknown samples in liquid suspensions, commercial solid formulations and soil samples to show the accuracy and reproducibility of the assays. This study provides a powerful molecular toolkit specifically designed to quantify spores of the model AMF isolate Glomus cerebriforme DAOM220722. The latter could be applied to other AMF taxa and will be useful to research institutions and governmental and industrial laboratories running routine quality control of AMF-based products.

Les plantes invasives constituent un phénomène très répandu sur la planète qui entraîne des problèmes environnementaux majeurs aboutissant à des perturbations significatives dans les processus régissant la conservation de la diversité végétale et microbienne des sols. Acacia mearnsii (De Wild) est l'une des espèces d'Acacia ayant un potentiel invasif important. Cette légumineuse d'origine australienne a été introduite dans les subéraies du Parc National d'El-Kala (PNEK), au Nord-Est de l'Algérie, où elle induit des dégradations drastiques sur l'écosystème forestier de chêne-liège Quercus suber (L.) et la diversité végétale et microbienne de cette formation forestière. L'objectif de cette étude a été d'évaluer les transformations induites par A. mearnsii sur les caractéristiques et microbienne du sol (particulièrement les communautés de symbiotes microbiens) et d'en déterminer les conséquences sur le développement de chêne-liège. Une série d'expérimentations a été réalisée sur les sols de trois sites dans le PNEK : forêt naturelle de Q. suber (site non envahi), peuplement mixte Q. suber et A. mearnsii (site envahi récemment par A. mearnsii) et peuplement d'A. mearnsii (site anciennement envahi par A. mearnsii). Les analyses de sol, de la diversité fonctionnelle et structurelle des microorganismes telluriques ont révélé l'existence de modifications liées à la présence de l'espèce envahissante. D'autre part, il a été déterminé que A. mearnsii avait un effet inhibiteur sur le développement du chêne-liège et sur son cortège ectomycorhizien associé. De plus, cette essence semble avoir la capacité de s'adapter facilement au milieu d'introduction, du fait de sa forte mycotrophie vis à vis des champignons mycorhiziens arbusculaires, et de sa facilité de nodulation spontanée avec des bactéries symbiotiques principalement du genre Bradyrhizobium. La présence de symbiotes compatibles avec A. mearnsii dans les habitats envahis représente probablement un des facteurs susceptibles de faciliter le processus d'envahissement de l'espèce. Nos résultats suggèrent que la régression du développement du chêne-liège peut être liée aux modifications induites par A. mearnsii sur le fonctionnement du sol et la structure des microorganismes telluriques. Cet effet est probablement lié à d'autres éléments biotiques et abiotiques du milieu envahi influencé par cet arbre. Il sera donc important d'affiner cette étude, et d'analyser plus précisément les paramètres pouvant être à l'origine du succès de l'invasion par A. mearnsii afin de définir un cadre de lutte contre cette espèce invasive et ainsi sauvegarder la subéraie . / Invasive plants are a global phenomenon causing major environmental problems leading to significant disruptions in the processes governing the conservation of plant diversity and soil microbial communities. Acacia mearnsii (De Wild) is one of the Acacia species with a significant invasive potential. This Australian native legume was introduced in the cork forests of the National Park of El Kala (PNEK), North-eastern Algeria, and induced drastic degradation of the cork oak (Quercus suber (L.)) forest ecosystem, on understorey plant species and soil microbial diversity. The objective of this study was to evaluate changes resulting from the A. mearnsii invasion on chemical characteristics and soil microbiota (especially symbiotic microbial communities) and to determine their impact on cork oak development. Experiments were conducted on soils collected from three sites in the PNEK: Q. suber natural stand (non-invaded site), mixed Q. suber and A. mearnsii stand (recently invaded site) and A. mearnsii stand (fully invaded site). Both chemical and microbiological soil characteristics were affected by the presence of the invasive species. On the other hand, it was determined that A. mearnsii had an inhibitory effect on the development of the cork oak tree and its associated ectomycorrhizal community. In addition, this tree species seems to easily interact with arbuscular mycorrhizal fungi in the introduction area, being abundantly infected. It is also spontaneously nodulated by local symbiotic bacteria, mainly of the genus Bradyrhizobium. The presence of symbionts, compatible with A. mearnsii in invaded habitats are probably one of the factors that facilitate the process of invasion. Our results suggest that the development of the cork oak can be linked to changes induced by A. mearnsii with soil functioning and with the composition of soil microorganism communities. This effect is probably related to other biotic and abiotic components of the environment influenced by this invasive tree species. It seems thus important to analyze more precisely the parameters that cause the success of the invasion by A. mearnsii in order to better control this invasive species and save the cork oak forest in Algeria.

Agricultores e técnicos envolvidos na citricultura orgânica procuram desenvolver sistemas de produção com maior atividade microbiana no solo. Dessa maneira, esperam obter benefícios dos processos que ocorrem no solo, entre eles, o controle natural de pragas e doenças. Porém, são poucos os estudos sobre a influência desse tipo de manejo sobre a microbiota do solo, em especial sobre os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) e o patógeno Phytophthora parasitica. Os objetivos dessa tese foram: avaliar a colonização micorrízica e conhecer a diversidade de FMAs nos sistemas de produção convencional e orgânico de citros; avaliar a aplicação de benomyl e da radiação γ na obtenção de testemunhas não micorrizadas para estudo de interação de comunidade de FMAs nativos e P. parasitica; verificar a capacidade indutora de resistência local e sistêmica dos FMAs nativos a P. parasitica; estudar atividade da quitinase no sistema radicular de limão 'Cravo' colonizado por fungos micorrízicos nativos. Foram realizadas amostragens em dois sistemas de produção de citros em São Paulo, um convencional e um orgânico. A riqueza e a diversidade de espécies de FMAs foram maiores no manejo orgânico. No entanto, a porcentagem de colonização micorrízica nas plantas no campo não variou com o tipo de manejo. Em casa de vegetação, experimentos com plantas de limão 'Cravo' (Citrus limonia) mostraram que a radiação γ foi mais adequada que a aplicação de benomyl na obtenção de testemunhas não micorrizadas para estudo de interação P. parasitica- FMAs nativos de agroecossistemas de produção de laranja. Também em casa de vegetação, foi realizado um experimento com raiz dividida de plantas de limão 'Cravo'. Não foi possível avaliar a capacidade indutora de resistência dos fungos micorrízicos arbusculares nativos porque não houve desenvolvimento da podridão de raízes nas plantas de limão 'Cravo' após a infestação com P. parasitica. Discute-se a interação de patógenos de raiz do solo natural e os FMAs nativos porque o solo natural dos sistemas de produção convencional e orgânico promoveram diferentes respostas de crescimento local e sistêmico das raízes das plantas micorrizadas. A atividade de quitinase foi igual nas raízes de plantas micorrizadas e não micorrrizadas cultivadas em solos dos sistemas de produção convencional e orgânico. Porém, a associação micorrízica aumentou localmente a proteína total nas raízes das plantas. / Farmers and technicians involved with organic citriculture try to develop systems with high microbial activity in soil. In this way, they expect to obtain benefits from processes that occur in soil, as natural control of pests and diseases. However, there are few studies about the influence of this type of management on soil microbiota, specially on the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and the pathogen Phytophthora parasitica. The objectives of this thesis were: to evaluate mycorrhizal colonization and diversity of AMF in citrus conventional and organic farming; to evaluate benomyl application and γ radiation to obtain non-mycorrhizal controls for study of interaction between indigenous AMF and P. parasitica; to verify local and systemic capacity of indigenous AMF to induce resistance against P. parasitica; to study chitinase activity in roots of 'Rangpur' lime colonized by indigenous AMF. Samplings were carried out in two citrus systems in São Paulo, one conventional and one organic farming. The richness and the diversity of AMF species were higher in the organic farming. In greenhouse, experiments with 'Rangpur' lime (Citrus limonia) showed that γ radiation was better than benomyl to obtain non-mycorrhizal control for studies of interaction between P. parasitica-indigenous AMF from orange agroecosystems. In greenhouse also, a split root experiment with 'Rangpur' lime was carried out. It was not possible to evaluate the indigenous AMF capacity to induce resistance because no root rot developed in 'Rangpur' lime plants after inoculation with P. parasitica. We discuss the interaction between root pathogens in natural soil and indigenous AMF because natural soil from conventional e organic farming promoted different local and systemic root growth responses in mycorrhizal plants. Chitinase activity was similar in roots of mycorrhizal and non-mycorrhizal plants grown in conventional and organic farming soils. However, mycorhizal association increased local protein content in roots.

Le système racinaire des arbres peut établir des symbioses ectomycorhiziennes (ECM) avec des champignons rhizosphériques. La mise en place de la symbiose est accompagnée d'une stimulation de la formation des racines latérales (RLs), et d'une modification de la croissance racinaire. Ces processus développementaux conduisent à la formation de racines courtes typiques des ECMs. Il a été montré que l'auxine est une phytohormone clef dans la formation des RLs ainsi que dans la croissance racinaire. Notre projet s'est focalisé sur l'étude de la régulation des voies de l'auxine dans la racine de peuplier en réponse à L. bicolor. Dans cette étude, nous avons mis en évidence un arrêt de croissance des RLs et des racines adventives du peuplier Populus tremula x P. alba, après deux semaines de co-culture avec L. bicolor. De plus, nous avons aussi montré que cet arrêt n'est pas conditionné par la présence du réseau de Hartig. Une analyse de l'expression globale des gènes de peuplier dans la mycorhize a été réalisée au cours de la formation de la mycorhize. Cette analyse, couplée à des observations du gradient auxinique via le patron d'expression du promoteur DR5, montre que la signalisation auxinique est affectée dans l'organe symbiotique. La quantification de l'auxine (acide indole 3-acétique, AIA) et des métabolites associés a permis de mettre en évidence un environnement symbiotique riche en auxine dans la mycorhize, qui pourrait expliquer les modifications de la signalisation auxinique. De plus, un changement de la conjugaison et de la dégradation de l'AIA est détecté dans la racine, ainsi qu'une dégradation de l'AIA dans les hyphes de L. bicolor. En parallèle, une analyse fonctionnelle de PtaPIN9, un orthologue de AtPIN2, responsable du transport basipète de l'auxine à l'apex racinaire chez Arabidopsis thaliana, a été réalisée au cours de la mycorhization avec L. bicolor. L'immunolocalisation de PtPIN9 dans les racines de peuplier a montré une localisation similaire à AtPIN2, dans les cellules épidermiques. Les lignées transgéniques ayant une modification de l'expression de ce gène ne répondent pas à L. bicolor en terme de stimulation de RLs. Dans les racines mycorhizées, PtaPIN9 n'est plus observée, mais les modifications de l'expression de PtaPIN9 ne modifient ni l'arrêt de croissance racinaire, ni la formation du réseau de Hartig. Ces résultats montrent des modifications majeures des voies de l'auxine du peuplier par le champignon symbiotique L. bicolor. Cette étude ouvre des perspectives sur la compréhension du rôle de l'auxine dans le développement racinaire ainsi que dans le contexte des interactions plantes-microorganismes / Root systems of host trees are known to establish the ectomycorrhizal (ECM) symbiosis with rhizospheric fungi. This mutualistic association leads to modifications of root development that including a stimulation of lateral host roots, and a modification in root growth. The phytohormone auxin (Indole-3-acetic acid, IAA) is known to regulate LRs formation and root growth. Our research focussed on auxin pathways in poplar root in response to L. bicolor. In this study, our data showed that the poplar-Laccaria bicolor interaction leads to the arrest of LRs and adventitious root growth after two weeks of interaction. We also showed that this arrest is not regulated by the Hartig net. Differential auxin responses were analyzed by using an auxin-responsive DR5::GUS marker line and revealed a loss of auxin response in ECM roots. An oligoarray-based transcript profiling of poplar roots in contact with L. bicolor highlights a differential expression of auxin asociated genes in ECM. Measurement of auxin metabolite in ECM and in the free living partners revealed an IAA accumulation, an activation of the IPyA (Indol-3-Pyruvic Acid) dependant IAA biosynthesis pathway in both partners, as well as changes in IAA conjugation pathways in poplar and in IAA degradation pathways in L. bicolor. Our findings illustrate the impact of L. bicolor colonization on root auxin metabolism and response, and also suggest a role of auxin as a signal in the formation of ECM and in the regulation of ECM function. In parallel, PtaPIN9 function analysis in response to L. bicolor has been performed. PtaPIN9 immunolocalization in poplar roots showed similar localization to AtPIN2 in epidermis cells. Transgenic lines having a modification in PtaPIN9 expression, did not formed new LRs in respond to L. bicolor. In ECM roots, the loss of PtaPIN9 signal is observed but modifications of PtaPIN9 expression did not modify the root growth arrest and the Hartig net formation. These results show major changes in auxin associate pathways in poplar root by the symbiotic fungus L. bicolor, during the formation of the mycorrhiza root. Our results offer perspectives on the role of auxin in root development and in the context plants-microbes interactions