Ecological risk assessment of agricultural soils for the definition of soil screening values: A comparison between substance-based and matrix-based approaches

The Italian legislation on contaminated soils does not include the Ecological Risk Assessment (ERA) and this deficiency has important consequences for the sustainable management of agricultural soils. The present research compares the results of two ERA procedures applied to agriculture (i) one based on the “substance-based” approach and (ii) a second based on the “matrix-based” approach. In the former the soil screening values (SVs) for individual substances were derived according to institutional foreign guidelines. In the latter, the SVs characterizing the whole-matrix were derived originally by the authors by means of experimental activity. The results indicate that the “matrix-based” approach can be efficiently implemented in the Italian legislation for the ERA of agricultural soils. This method, if compared to the institutionalized “substance based” approach is (i) comparable in economic terms and in testing time, (ii) is site specific and assesses the real effect of the investigated soil on a battery of bioassays, (iii) accounts for phenomena that may radically modify the exposure of the organisms to the totality of contaminants and (iv) can be considered sufficiently conservative

Ecology of arbuscular mycorrhizas : interactions plant - fungal genotypes and mycorrhizas - bacteria

Diplôme : Dr. d'Universit

EFfORT : Ecologie et Fonctionnement du micrObiote Rhizosphérique impliqué dans l’amélioration de la nuTrition en fer du pois

National audienc

POSITIF : Promouvoir la tolérance du pois aux stress abiotique (Fer) et biotique (phytopathogène) via les interactions biotiques dans la rhizosphère

National audienc

Editor for the Research Topic 'The Plant Holobiont Volume I: microbiota as part of the holobiont; challenges for agriculture' in Frontiers in Microbiology.

International audienc

Holobiont interactions occurring in pea-wheat intercropping impact both plant phenotype and the associated microbiota

International audienc

Ecologie des mycorhizes à arbuscules (interactions entre les plantes et les génotypes fongiques et entre les mycorhizes et les bactéries)

La première étape de la thèse a consisté à comparer la diversité et la structure génétique des populations de champignons mycorhiziens à arbuscules (MA) associées à quatre espèces de médiques annuelles. Les résultats obtenus montrent que l abondance des champignons MA différait, indiquant que la structure génétique de la communauté fongique a été influencée par l espèce végétale. La deuxième étape de ce travail visait à tester l hypothèse selon laquelle la longue histoire évolutive entre champignons MA et plantes ne se serait pas faite de façon indépendante des bactéries. La structure génétique des populations bactériennes associées aux racines mycorhizées et non de M. truncatula a été comparée. Les communautés bactériennes différaient de façon significative, ces différences étant expliquées par des marqueurs moléculaires associés aux familles des Oxalobacteraceae et Comamonadaceae. Six isolats représentatifs des populations associées aux racines mycorhizées et deux souches de référence (Collimonas fungivorans Ter331 et Pseudomonas fluorescens C7R12) ont été testées afin de déterminer leur effet sur la mycorhization. Une souche appartenant aux Oxalobacteraceae (Collimonas sp. J5B4) et P. fluorescens C7R12 ont amélioré la croissance du champignon AM et sa colonisation racinaire, confirmant partiellement l hypothèse que les bactéries associées aux racines mycorhizées auraient un effet favorable sur la mycorhization. Enfin, la caractérisation de l effet promoteur de P. fluorescens C7R12 sur la mycorhization a montré que cet effet était spécifique du champignon MA et que la colonisation des cellules bactériennes différait sur les racines mycorhizées et non-mycorhizées.In the first part of the thesis, possible effect of the plant genotype on the genetic diversity and structure of the arbuscular mycorrhizal (AM) fungal community was assessed. Results indicated a similar diversity of AM fungi in the four Medicago species used. However, the abundance of AM fungi differed significantly upon the plant species, indicating preferential associations between AM fungal and plant genotypes. The second part of the thesis was based on the hypothesis that the long joint evolution of AM fungi and plants did not occur independently of the associated bacteria. To test this hypothesis, the genetic structure of bacterial communities associated with mycorrhizal and non mycorrhizal roots of M. truncatula was compared. The bacterial communities differed significantly between mycorrhizal and non mycorrhizal roots, these differences being explained by sequences belonging to Oxalobacteraceae and Comamonadaceae families. Six bacterial isolates representative of the populations belonging to Oxalobacteraceae and Comamonadaceae were tested together with two reference strains (Collimonas fungivorans Ter331 and Pseudomonas fluorescens C7R12) for their effect on mycorrhization. One strain belonging to Oxalobacteraceae (Collimonas sp. J5B4) and P. fluorescens C7R12 promoted both AM fungal growth and mycorrhization, partially confirming our hypothesis that bacteria preferentially associated with mycorrhizal roots would be beneficial to the symbiosis. Finally, the characterization of the promoting effect of P. fluorescens C7R12 showed that it was fungal specific and that the pattern of colonization of bacterial cells on mycorrhizal and non mycorrhizal roots differed.DIJON-BU Sciences Economie (212312102) / SudocSudocFranceF

Compréhension et valorisation des interactions entre plantes et microorganismes telluriques : des enjeux majeurs en agroécologie

SPEEABIOMELes plantes libèrent dans le sol une quantité importante de leurs photosynthétats sous forme de composés organiques (rhizodépôts) qui promeuvent l’abondance et l’activité microbienne dans la rhizosphère (zone de sol sous l’influence de la racine). Cependant toutes les populations microbiennes du sol ne bénéficient pas de ces ressources de façon équivalente. Ainsi, la plante recrute des populations particulières au sein du microbiote tellurique sur la base de la composition des rhizodépôts (sources trophiques et signalisations moléculaires). Parmi ces populations, certaines sont favorables à la nutrition, la croissance et la santé de la plante-hôte, de telle sorte que le coût représenté par la libération des rhizodépôts est compensé par les effets bénéfiques des populations entretenues par ces rhizodépôts. La sélection de populations particulières dans la rhizosphère est spécifique de la plante-hôte. La connaissance des traits végétaux sélectionnant les populations bénéfiques ainsi que celle des modes d’actions représentent des enjeux majeurs. Des progrès significatifs ont été réalisés dans ces domaines au cours des dernières années en particulier grâce à l’évolution des stratégies et méthodes d’analyses de la biodiversité et des activités microbiennes. Ces avancées ouvrent des perspectives stimulantes pour valoriser la biodiversité microbienne et les interactions plantes-microorganismes en vue de réduire l’utilisation d’intrants de synthèse en agroécologie