La publication du premier séquençage d'un arbre - Le peuplier - et celle du champignon ectomycorhizien - Laccaria bicolor - a ouvert des nouvelles perspectives en biologie forestière. Les deux organismes constituent des modèles d'étude grâce à la connaissance de leur génome mais aussi de par leur importance économique, leur intérêt environnemental et leur capacité à s'associer de façon symbiotique. La symbiose mycorhizienne entre un champignon et une plante, améliore la nutrition minérale de la plante, et particulièrement sa nutrition phosphatée. La gestion de la forêt nécessite une meilleure compréhension des mécanismes qui servent à faire face à une faible fertilité en Pi dans le sol. Pour ce faire, nous avons réalisé la caractérisation des familles multigéniques des transporteurs de Pi de type PHT1 des deux organismes. Nous avons réussi à élucider les subtiles régulations de la famille de transporteurs de Pi entre ces deux partenaires, lors de différents états physiologiques de la plante et du champignon. Notre étude a mis en évidence l'effet positif observé sur la croissance des plantes lors de la mycorhization, celui-ci pouvant être étroitement lié à la régulation des certains transporteurs de Pi des deux partenaires (LbPht1;5 chez L.bicolor ; PtrPht1;9 et PtrPht1;12 chez le peuplier associé à L.bicolor et PtrPht1;10 associé à G.intraradices). D'autres transporteurs ont montré des réponses spécifiques à des stimuli comme la sénescence de feuilles (PtrPht1;1, PtrPht1;5, PtrPht1;6, PtrPht1;9 et PtrPht1;12), la carence en Pi (PtrPht1;9, PtrPht1;12 chez le peuplier, LbPht1;4 chez L. bicolor) et enfin nous avons pu observé les différents niveaux d'expression de chaque transporteur de Pi dans les différents compartiments tissulaires de chacun des partenaires. Cette mosaïque de réponses des membres de la famille PHT1 de ces deux organismes correspond à une première base de connaissances solide qui nous permettra de mieux comprendre les mécanismes du transport du Pi dans le sol des deux partenaires, par voie directe et symbiotique. / The publication of the first genome sequence of a tree - the poplar - and of an ectomycorrhizal fungus - Laccaria bicolor – has opened new prospects in forestry. Because their genomes are now known, and these species are important both economically and ecologically,Poplar and L. bicolor comprise an important model of plant : fungal interactions,. The mycorrhizal symbiosis, occurring between a fungus and a plant, improves plant mineral nutrition, especially for phosphorus. Forest management requires a better understanding of the mechanisms utilized by plants growing in low phosphorus soils. To increase our understanding of these processes, we characterized the multigenic families of Pi transporters (PHT1 type) of both organisms. We elucidated the subtle regulation of these transporters, from both partners, in various physiological states. Plants grew faster when mycorrhizal and this effect might be explained by the regulation of certain of the Pi transporters : LbPht1;5 in L.bicolor; PtrPht1;9 and PtrPht1;12 in poplar associated with L.bicolor, and PtrPht1;10 associated with G.intraradices. Other Pi transporters responded specifically to stimuli such as leaf senescence (PtrPht1;1, PtrPht1;5, PtrPht1;6, PtrPht1;9 and PtrPht1;12) or Pi starvation (PtrPht1;9, PtrPht1;12 in poplar, LbPht1;4 in L. bicolor). In addition, we observed different levels of expression of each Pi transporter in different tissues of each partner. This mosaic of responses of PHT1 family members provides an initial understanding of how mycorrhization affects Pi uptake from the fungus and plant. From this solid base of knowledge, the mechanisms by which each partner takes up Pi, either directly from soil, or indirectly via their symbiont, can be further expored.

Ce mémoire de validation des acquis de l’expérience (VAE) s’inscrit dans le cadre d’une demande d’accès au diplôme de doctorat. Il s’organise autour de trois parties. La première est un bilan de parcours, la deuxième est une analyse des activités de recherche et la troisième est un bilan des productions scientifiques. Autour de nombreux exemples, il structure une analyse des acquis et des compétences. Dans le premier chapitre, le bilan de parcours s’appuie sur une analyse chronologique et catégorielle des activités (travaux de recherche, animation scientifique, encadrement, enseignement, etc.) aussi bien en recherche publique que privée. Il rend compte de nombreuses évolutions sensibles : évolution du positionnement à la recherche, spécialisation progressive des sujets d’étude, internationalisation croissante des échanges scientifiques, structuration du réseau partenarial, management d’équipe…Dans le deuxième chapitre, plusieurs travaux scientifiques sont présentés portant sur l’amélioration de l’efficience d’utilisation du phosphore selon diverses approches (complexation, solubilisation bactérienne, voie de signalisation, vectorisation de principes actifs et modélisation de diffusion…). Ces sujets de recherche s’organisent autour de la compréhension des processus, des mécanismes d’actions et des domaines de validité des solutions à destination du milieu agricole. Enfin, dans le troisième chapitre, les types de productions scientifiques (publications, brevets, autorisations de mise sur le marché, posters, communications, rapports d’expertise…) rendent compte de la trans / This manuscript is part of a process of recognition of acquired experience. It is organized around three parts. The first part is an assessment of the course, the second part is an analysis of the research activities and the third part is a review of the scientific productions. Around many examples, it structures an analysis of skills and competencies. In the first chapter, the assessment of the course is based on a chronological and categorical analysis of activities (research work, scientific animation, supervision, teaching, etc.) in both public and private research. It reports on many significant developments: evolution of positioning to research, progressive specialization of the subjects of study, increasing internationalization of scientific exchanges, structuring of the partnership network, team management ...In the second chapter, several scientific works are presented on the improvement of the efficiency of use of phosphorus according to various approaches (complexation, bacterial solubilization, signaling pathway, vectorization of active principles and diffusion modeling ...). These research topics are organized around the understanding of processes, mechanisms of action and areas of validity of solutions for the agricultural community. Finally, in the third chapter, the types of scientific productions (publications, patents, marketing authorizations, posters, communications, expert reports ...) reflect the transdisciplinary of the work, reveal the importance of protection strategies. intellectual property and concretize the complementary nature of the laborato

Les hydrocarbures aromatiques polycyliques (HAPs) figurent parmi les polluants organiques persistants majeurs des sols pollués et présentent une toxicité avérée vis-à-vis de l'homme et des écosystèmes. Parmi les méthodes de remédiation des sols pollués par les HAPs, la phytoremédiation assistée par les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA), pourrait représenter une alternative innovante, écologique et économique. L'utilisation des mycorhizes comme outil de phytoremédiation des sols pollués présente plusieurs avantages dont une meilleure tolérance à la toxicité des HAPs, une meilleure nutrition hydrique et minérale ainsi qu'une meilleure dissipation des HAPs. De rares études ont décrit l'impact des HAPs sur le développement des CMA en lien avec une péroxydation lipidique et une perturbation des teneurs en lipides du CMA, mais ni les cibles d'action de ces polluants au niveau du métabolisme lipidique, ni le rôle de ces modifications dans sa tolérance aux HAPs et dans leur dissipation n'ont été étudiés. C'est pourquoi, le premier objectif de ce travail vise tout d'abord à comprendre l'impact des HAPs sur le métabolisme lipidique. Le radiomarquage par l'acétate [1-¹⁴C] a permis de montrer une perturbation de la biosynthèse des lipides membranaires du CMA extra-racinaire. D'autre part, nos résultats montrent que les HAPs affectent la nutrition phosphatée. Par ailleurs, la capacité des mycorhizes à dégrader et à bioaccumuler le benzo[a]pyrène est démontrée. Enfin, l'implication du métabolisme des lipides de réserve (les triacylglycérols) du mycélium extra-racinaire dans la régénération des membranes altérées, la lutte contre le stress oxydant induit par les HAPs et dans leur métabolisation/bioaccumulation est discutée. / Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are among the major persistent organic pollutant frequently found in the polluted soils and are harmful for human health and its environment. To clean-up the PAHs polluted soils, phytoremediation assisted by arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) could represent an innovative, ecological and cost-effective alternative. The use of mycorrhizas, as phytoremediation tool, has several advantages including increased tolerance to the pollutant toxicity, improved water and mineral nutrition as well as a better pollutant dissipation. Few studies have described the impact of PAHs on the AMF development related with lipid peroxidation and total lipid content disturbance. However, so far neither the target action of these pollutants on the metabolism, nor the role of these lipid changes in PAH tolerance and in their dissipation have been studied. Therefore, the present work aims firstly to improve our understanding of the PAHs impact on the CMA lipid metabolism. Thanks to radiolabeling experiments with [1-¹⁴C] acetate, our results showed a disruption of the membrane lipid biosynthesis pathways in the AMF extraradical mycelium, grown in the presence of PAHs. Secondly, it was highlighted that the PAHs affectef the phosphate nutrition. Finally, the mycorrhizas abilities to degrade and to bioaccumulate the benzo[a]pyrene, were pointed out. The involvement of extraradical mycelium storage lipid (triacyglycerols) metabolism in the membrane regeneration, the fight against the PAH induced-oxidative stress and the PAH metabolism/bioaccumulation is discussed.