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La capacité de certaines espèces d’arbres à réhabiliter des sites contaminés repose sur des interactions complexes entre leurs racines, les champignons et les bactéries du sol. Voilà ce qu’une étude menée par des experts en bio-informatique et en biologie végétale de l’Université Â鶹AV et de l’Université de Montréal vient de mettre en évidence.

Certains arbres à croissance rapide, tels les saules, sont connus pour tolérer et même décontaminer des sols pollués par des résidus pétroliers ou des métaux lourds. Ce processus de réhabilitation des sols, la phytoremédiation, est souvent associé au métabolisme secondaire, c’est-à-dire la production de molécules spécialisées qui aident les plantes à tolérer des stress environnementaux.

Les récents résultats obtenus par ces scientifiques montréalais et laissent supposer que des relations symbiotiques avec les microbes du sol sous-tendent la capacité des saules à croître dans cet environnement stressant. En utilisant des technologies de pointe permettant l’analyse de l’expression des gènes de plusieurs organismes simultanément, les chercheurs ont étudié les racines de saules à croissance rapide poussant sur un site contaminé dans la région montréalaise. Ils ont découvert que la dégradation des hydrocarbures dans le sol serait le résultat d’interactions complexes entre différentes espèces de champignons mycorhiziens (qui forment un réseau symbiotique avec les racines végétales) et certaines bactéries.

«ÌýNous abordons habituellement les travaux en génétique en limitant la recherche à un seul organisme ou à un règne à la foisÌý», précise Emmanuel Gonzalez, auteur principal de l’étude et spécialiste en bio-informatique au Centre canadien de génomique computationnelle de l’UniversitéÌýÂ鶹AV. «ÌýLe plus étonnant dans cette recherche a été de constater que l’étude de la génétique des organismes vivants dans le sol a permis de brosser un portrait biologique plus précis. Ces résultats portent à croire que de telles interactions mutualistes complexes seraient la norme à l’extérieur des laboratoires.Ìý»

NicholasÌýBrereton, attaché de recherche à l’Institut de recherche en biologie végétale de l’Université de Montréal et auteur en chef de l’étude, ajouteÌý: «ÌýNous avons abordé l’étude en présumant qu’il était possible de mieux intégrer la bio-informatique et la biologie afin de mettre en évidence la diversité des fonctions activées dans un système racinaire stressé. Cette démarche nous a rapidement permis d’apporter des améliorations techniques grâce auxquelles nous avons pu observer l’expression génique dans plusieurs types d’organismes, ce qui nous a permis de faire des avancées importantes dans ce domaine de la biologie environnementale. Nous espérons que ces résultats pourront montrer la puissance d’une collaboration interdisciplinaire afin de mieux comprendre la complexité des interrelations du monde vivantÌý».

L’article intitulé «ÌýTrees, fungi and bacteria: tripartite metatranscriptomics of a root microbiome responding to soil contaminationÌý», par E.ÌýGonzalez et coll., a été publié dans la revue Microbiome le 21Ìýmars 2018.

Cette étude a été financée par GénomeÌýCanada, GénomeÌýQuébec, le Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada, BioFuelNet Canada et les Réseaux de centres d’excellence du Canada.

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De nouvelles données génétiques laissent supposer que les saules seraient en mesure de tolérer la pollution par l’apport en sucres qu’ils fournissent aux champignons mycorhiziens environnant leurs racines, et qu’à leur tour, les champignons procurent des nutriments aux bactéries qui dégradent les hydrocarbures.

IMAGEÌý: Image de champignons ectomycorhiziens, par HuguesÌýMassicotte, professeur en écologie et gestion forestières à l’Université du Nord de la Colombie-Britannique

±Ê±ð°ù²õ´Ç²Ô²Ô±ð²õ-°ù±ð²õ²õ´Ç³Ü°ù³¦±ð²õÌý:

Nicholas Brereton
Université de Montréal, l’Institut de recherche en biologie végétale
nicholas.brereton [at] umontreal.ca

Emmanuel Gonzalez
Centre canadien de génomique computationnelle
Centre d'innovation Génome Québec et Université Â鶹AV
emmanuel.gonzalez [at] mcgill.ca

Chris Chipello
Université Â鶹AV, Relations avec les médias
514-398-4201
christopher.chipello [at] mcgill.ca

Jeff Heinrich
Université de Montréal, Relations avec les médias
514 343-7593
jeff.heinrich [at] umontreal.ca

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