Partie C : Résultats – Chapitre C-III(1) Au mo<strong>de</strong> <strong>de</strong> conservation <strong><strong>de</strong>s</strong> échantillons avant leur analyse (vonWinzingero<strong>de</strong> et al., 1997).(2) A l’efficacité <strong>de</strong> l’extraction qui varie avec le type d’échantillon, le type <strong>de</strong>microorganisme et leur état physiologique (Moran et al., 1993).(3) A l’amplification préférentielle <strong><strong>de</strong>s</strong> séquences <strong>de</strong> certains taxons par rapportà d’autres (Zheng et al., 1996 ; Suziki et Giovannoni, 1996).‣ Ainsi il est estimé que la technique DGGE ne peut détecter que 1 à 2% <strong><strong>de</strong>s</strong>populations microbiennes représentant <strong>les</strong> espèces dominantes dans un échantillonenvironnemental (MacNaughton et al., 1999). La combinaison avec une autre techniqueest nécessaire pour confirmer nos résultats. Parallèlement, <strong>les</strong> ban<strong><strong>de</strong>s</strong> d’ADN doiventêtre excisées, clonées et séquencées pour une détermination plus précise (Insam, 2001).tel-00486649, <strong>ver</strong>sion 1 - 26 May 2010‣ Il est possible également que le génome d’une souche bactérienne puisse êtremodifié à la suite d’une pollution pour retrou<strong>ver</strong> par la suite sa structure initiale.Rasmussen et Sørensen (2001) ont ainsi analysé l’effet du mercure <strong>sur</strong> la di<strong>ver</strong>sitébactérienne en calculant l’indice <strong>de</strong> Shannon basé <strong>sur</strong> la quantification du signal <strong>de</strong>chaque ban<strong>de</strong> DGGE et ils ont pu montrer qu’après une légère diminution initiale <strong>de</strong> ladi<strong>ver</strong>sité, celle-ci tendait à augmenter lentement et constamment durant le temps <strong>de</strong>l’expérience. Ainsi, la di<strong>ver</strong>sité bactérienne estimée à la fin <strong>de</strong> l’inoculation s’est avéréeêtre supérieure à la di<strong>ver</strong>sité initiale.‣ Enfin, la structure <strong><strong>de</strong>s</strong> communautés bactériennes initia<strong>les</strong> dans le sol est abondanteet variée mais, lorsque <strong>les</strong> conditions environnementa<strong>les</strong> ne sont pas favorab<strong>les</strong>,beaucoup d’entre el<strong>les</strong> sont en dormance (Stenstrom et al., 2001). Ainsi, <strong><strong>de</strong>s</strong> bactériesdont la croissance et l’activité sont inhibées par la présence <strong>de</strong> Pb ne peuvent réagir à laprésence <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>ver</strong>s <strong>de</strong> <strong>terre</strong> (Gutierrez et Jones, 2006 ; Pawlett et al., 2009).3/ Di<strong>ver</strong>sité bactérienne fonctionnelleLa structure taxonomique <strong><strong>de</strong>s</strong> communautés bactériennes restant stable dans nosdifférentes expérimentations, nous avons entrepris <strong>de</strong> déterminer leur di<strong>ver</strong>sité fonctionnelle.Pour cela, <strong>les</strong> plaques enzymatiques Biolog GN2 qui permettent <strong>de</strong> déterminer l'activitépotentielle <strong><strong>de</strong>s</strong> communautés bactériennes ont été utilisées. Ces plaques ont en fait été113
Partie C : Résultats – Chapitre C-IIItel-00486649, <strong>ver</strong>sion 1 - 26 May 2010conçues pour l’i<strong>de</strong>ntification <strong><strong>de</strong>s</strong> bactéries Gram négatif et contiennent <strong><strong>de</strong>s</strong> substratsappropriés pour ce groupe <strong>de</strong> microorganismes. Analogiquement, <strong>les</strong> plaques Biolog GP2sont adaptées à l’i<strong>de</strong>ntification <strong>de</strong> bactéries à Gram positif. Ces <strong>de</strong>rnières années, <strong>les</strong> plaquesGN2 et GP2 ont été utilisées pour la recherche en écologie microbienne bien qu’une fois <strong>de</strong>plus ce type <strong>de</strong> métho<strong>de</strong> ne concerne que <strong>les</strong> bactéries susceptib<strong>les</strong> <strong>de</strong> pousser dans le milieu<strong>de</strong> culture proposée (Konopka et al., 1998). Les profils métaboliques obtenus par Biolog nereflètent pas la di<strong>ver</strong>sité fonctionnelle réelle (Lindstom et al., 1998) et ne me<strong>sur</strong>ent pas lepotentiel fonctionnel <strong><strong>de</strong>s</strong> bactéries numériquement dominantes mais plutôt celui <strong><strong>de</strong>s</strong> bactériesà croissance rapi<strong>de</strong> (Smalla et al., 1998). Pourtant, c’est une technique rapi<strong>de</strong> qui fournit bonnombre d’informations <strong>sur</strong> <strong>les</strong> communautés bactériennes et qui est donc fréquemmentutilisée pour étudier la réponse métabolique <strong><strong>de</strong>s</strong> communautés microbiennes <strong>de</strong> la rhizosphère(Sö<strong>de</strong>rberg et al., 2004 ; Baudoin et al., 2001 ; Grayston et al., 1998). La plaque EcoPlates <strong>de</strong>Biolog a aussi été utilisée pour déterminer l’effet toxique <strong><strong>de</strong>s</strong> métaux <strong>sur</strong> le fonctionnementbiologique du sol et contrôler son impact <strong>sur</strong> la phytoextraction (Epel<strong>de</strong> et al., 2008). Commeil a déjà été montré dans <strong><strong>de</strong>s</strong> étu<strong><strong>de</strong>s</strong> précé<strong>de</strong>ntes, <strong>les</strong> capacités <strong>de</strong> dégradation potentielle <strong>de</strong> lacommunauté microbienne sont le plus souvent considérablement réduites dans <strong><strong>de</strong>s</strong> solscontaminés par <strong>les</strong> métaux <strong>lourds</strong> (Knight et al., 1997 ; Kelly et Tate, 1998 ; Ellis et al.,2001). En présence <strong>de</strong> <strong>plante</strong>, le nombre <strong>de</strong> substrats utilisés est plus élevé que sans <strong>plante</strong> cequi suggère un effet stimulant <strong>de</strong> la <strong>plante</strong> probablement en raison <strong><strong>de</strong>s</strong> exsudats racinaires(Heinonsalo et al., 2000 ; Epel<strong>de</strong> et al., 2008). Dans notre cas, <strong>les</strong> activités augmentent avecla teneur en Pb, ceci est en accord avec <strong>les</strong> résultats obtenus avec T. caeru<strong>les</strong>cens (Kozdrój etvan Elsas, 2000).Dans notre étu<strong>de</strong>, l’analyse <strong><strong>de</strong>s</strong> profils physiologiques avec <strong>les</strong> plaques Biolog met enévi<strong>de</strong>nce que la présence du <strong>ver</strong> augmente la di<strong>ver</strong>sité fonctionnelle bactérienne, Walke etParkinson (2003) ont fait <strong><strong>de</strong>s</strong> observations i<strong>de</strong>ntiques dans <strong><strong>de</strong>s</strong> microcosmes soumis àl’influence du <strong>ver</strong> <strong>de</strong> <strong>terre</strong> Aporrecto<strong>de</strong>a trapezoi<strong><strong>de</strong>s</strong>. Comme la di<strong>ver</strong>sité taxonomique est,d’après nos étu<strong><strong>de</strong>s</strong> précé<strong>de</strong>ntes, restée stable, elle ne peut expliquer ce résultat. On peut alorsformuler l’hypothèse que certaines bactéries ont été stimulées par l’activité <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>ver</strong>s <strong>de</strong> <strong>terre</strong>soit après passage par le tractus digestif du <strong>ver</strong> (Kersante et al., 2006 ; Lavelle et al., 1995 ;Martin et al., 1987) soit par une modification du type <strong>de</strong> matières organiques disponib<strong>les</strong>(Welke et Parkinson, 2003). Ainsi, l’étu<strong>de</strong> d’un autre ingénieur <strong>de</strong> l’écosystème, le termitehumivore, a montré que la zone du sol influencée par l’activité <strong>de</strong> ces insectes (termitosphère)contient <strong><strong>de</strong>s</strong> composés organiques plus abondants et plus polymérisées que le sol témoin (Lee,114
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