Les champignons

Les endophytes – littéralement « à l’intérieur d’un végétal » – sont les micro-organismes (bactéries ou champignons en général) qui accomplissent tout ou partie de leur cycle de vie à l’intérieur d’une plante de manière symbiotique mais sans qu’il y ait systématiquement un bénéfice mutuel. Discrets, car ne provoquant aucun symptôme apparent de maladie, ils sont en réalité omniprésents et on en trouve dans presque toutes les espèces de plantes étudiées à ce jour. Les espèces endophytes déjà connues sont très diverses, et on n’en a probablement identifié, caractérisé et nommé qu’une petite partie. Une seule et même feuille peut abriter de nombreuses espèces d’endophytes, tant bactériennes que fongiques.

Dans le programme Life On Trees, nous nous intéressons uniquement aux champignons endophytes et non aux bactéries. Acceptés par le système immunitaire de leur plante-hôte – probablement à la suite d’une longue coévolution – les champignons endophytes colonisent l’intérieur des tissus vivants de tout ou partie de la plante. Il pourrait exister plus d’un million d’espèces de champignons endophytes, mais seules 75 000 avaient été décrites en 2005 et le nombre d’espèces de champignon endophyte est encore largement inconnu.

Ils peuvent être identifiés de plusieurs manières, de plus en plus souvent par amplification (PCR) et séquençage d’un petit morceau d’ADN. Certains endophytes peuvent être mis en culture à partir d’un fragment de leur plante hôte (bois ou feuille), dans un milieu de croissance approprié. Ces deux approches sont utilisées dans le programme Life On Trees.

Dans la première approche, les tissus de l’arbre et de ses plantes épiphytes sont prélevés, stérilisés et conservés. Ultérieurement, l’extraction de l’ADN est réalisée en une seule fois (analyse d’un ensemble de génomes), sans possibilité de l’extraire espèce par espèce. L’avantage de cette procédure est d’accéder à une large part de la communauté fongique. Le désavantage est de n’obtenir rien d’autre que des séquences d’ADN et les identifications à l’espèce sont sujettes à caution après analyse bioinformatique.

L’autre approche est la culture de ces champignons endophytes, effectuée directement sur le terrain, afin d’isoler chaque lignée de champignons en culture pure. Une fois les souches individuelles de champignons suffisamment développées, des prélèvements sont effectués et placés dans une solution tampon permettant de garder l’ADN intact pour de futures analyses moléculaires. Déterminer le nombre de genres et d’espèces récoltés est impossible sur la base de la morphologie de la forme asexuée, seule forme se développant sur milieu gélosé. Les caractères morphologiques permettant d’identifier les espèces ne sont observables que sur la forme sexuée. C’est la raison pour laquelle le gène barcode des champignons (ITS, pour Internal Transcribed Spacer) est séquencé et les noms de genres et d’espèces sont obtenus par recherche de similarité des séquences sur les banques de données mondiales (GenBank, UNITE).

L’avantage est que le travail d’identification est réalisé souche par souche et qu’après traitement, on dispose toujours des cultures pures d’espèces/de souches individuelles, réutilisables pour de futurs travaux ou des analyses complémentaires de l’ADN en cas de doute sur l’espèce. Le désavantage est qu’une partie de la communauté fongique n’est pas accessible : certains champignons endophytes ne se cultivent pas et pour ceux qui sont cultivables, seuls ceux dont la croissance est rapide peuvent l’être dans le temps relativement court d’une mission de terrain.

Des collectes de champignons sont faites directement sur l’arbre et ses épiphytes (dans les mousses notamment), ainsi que sur le bois mort prélevé sur l’arbre. Parmi les ‘gros champignons’ récoltés, c’est-à-dire ceux que l’on peut voir à l’œil nu ou en utilisant une loupe, on distingue deux grands groupes : les Ascomycètes qui forment leurs spores à l’intérieur d’une cellule reproductrice (un asque), et les Basidiomycètes qui forment leurs spores à l’extérieur d’une cellule reproductrice (une baside). Parmi les collections obtenues sur le bois mort ou directement dans le houppier des arbres étudiés, les champignons les plus communs appartiennent au groupe des Basidiomycètes.

Les Myxomycètes (Amoebozoa)

Les Myxomycètes étaient initialement réunis aux champignons, car leurs cycles de vie comportent une étape de sporulation végétative macroscopique. Ce regroupement s’est avéré polyphylétique, car formé de plusieurs lignées indépendantes de protistes, aucune d’elle n’étant liée aux « champignons vrais » du règne des Fungi. Leur nom est formé de « myxo » qui signifie gélatineux ou gluant, en référence à la texture du plasmode. Ils sont également appelés « champignons amiboïdes ». Le cœur du groupe historique (les Myxomycètes au sens strict ou Mycetozoa) a été intégré à l’embranchement (ou supergroupe) des Amoebozoa, qui comprend aussi de nombreuses amibes. Ils restent cependant traditionnellement étudiés par les mycologues, bien qu’il s’agisse plutôt d’« amibes collectives ».

Plusieurs collections de Myxomycètes ont été obtenues à partir du bois mort prélevé dans les arbres du programme LOT.