Caractérisation moléculaire des communautés microbiennes associées à la rhizosphère de picea glauca non génétiquement modifiés et génétiquement modifiés avec le transgène BT(CryIa(b))

Des avancements récents en génie génétique permettent maintenant l'insertion in vivo d'ADN exogène dans des tissus végétaux afin de conférer aux plantes de nouveaux caractères, tels des niveaux de protection accrus contre des insectes et des maladies. Ces techniques ont le potentiel de permettre le développement de pratiques agricoles et forestières plus saines, par exemple en réduisant l'utilisation de pesticides chimiques, et ainsi le relâchement de résidus potentiellement toxiques dans l'environnement. Néanmoins, avant que ces techniques, ainsi que les organismes transgéniques qui en résultent puissent être utilisés à large échelle en conditions non contrôlées, il demeure indispensable d'explorer chaque aspect de cette technologie afin de pouvoir gérer les impacts sur les écosystèmes visés et ceux environnants. Cette étude exploratoire est la première au Canada visant à identifier et comparer les populations microbiennes associées aux réseaux rhizomiques d'arbres génétiquement modifiées ou non afin d'obtenir un portrait de la diversité microbienne présente et d'évaluer l'impact de la transformation génétique sur celle-ci. Les structures phylogénétiques des communautés microbiennes peuplant la rhizosphère d'épinette blanches (Picea glauca ) génétiquement modifiées par l'insertion biolistique des transgènes cryIa(b)/uidA/nptII furent comparées avec celles des communautés microbiennes associées à la rhizosphère de plants homologues non génétiquement modifiés, ainsi qu'à celles associées à des plants modifiés uniquement par l'insertion des marqueurs génétiques uidA/nptII. La fonction du gène cryIa(b), initialement isolé de Bacillus thuringiensis, consiste en l'expression de l'endotoxine-δ, capable de détruire certaines populations d'insectes de l'ordre Lepidoptera (incluant la tordeuse des bourgeons de l'épinette, Choristoneura fumiferana). L'échantillonnage de la rhizosphère de 18 épinettes blanches (six par traitements) s'est déroulé en 2003 sur un site expérimental Canadien (Val Cartier, Qc, Canada) oú des arbres génétiquement modifiés étaient en croissance en milieu extérieur depuis 2000. L'extraction de l'ADN génomique total du sol de la rhizosphère a été suivie d'une amplification par réaction de polymérase en chaîne (PCR) en utilisant des amorces visant spécifiquement le gène ribosomal 16S bactérien, et les amplicons ont ensuite été isolés par clonage en aveugle. Les 1728 séquences 16S d'ADNr obtenues (96 clones pour chacune des extractions d'ADN de la rhizosphère), communément utilisées comme marqueurs pour l'identification taxonomique bactérienne, ont ensuite été sujettes à l'ARDRA (Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis) afin de regrouper et classer les différents fragments d'ADN en 686 OTUs (Operational Taxonomical Units). Ceux-ci ont alors été séquencés et analysés à l'aide de logiciels statistiques et bioinformatiques pour: (1) déterminer si des différences existaient entre les communautés bactériennes retrouvées dans les différents traitements; (2) déterminer la composition taxonomique et phylogénétique des communautés; et (3) estimer des indices écologiques de diversité et de richesse associés aux différents traitements. Les analyses ont clairement démontré que les communautés bactériennes retrouvées dans la rhizosphère des traitements cryIa(b)/uidA/nptII, uidA/nptII, et contrôle étaient différentes. De plus, pour chacun des traitements, les résultats étaient significativement plus similaires entres les échantillons de traitements identiques (6 échantillons par traitement) qu'entre les différents traitements (P < 0.05). Certains OTUs étaient systématiquement associés à certains traitements et des comparaisons de séquences avec celles retrouvées dans les bases de données Genbank et RDP-II ont permis de classer l'ensemble des séquences identifiées parmi 16 des principaux phyla taxonomiques bactériens, suggérant une grande diversité microbienne dans l'ensemble des traitements à l'étude. La détermination d'indices écologiques de diversité et de richesse a toutefois permis de démontrer que le traitement contrôle démontrait les niveaux les plus faibles et que le traitement cryIa(b)/uidA/nptII démontrait les indices les plus élevés. Cette étude exploratoire suggère que la manipulation génétique d'épinettes blanches avec les transgènes concernés induit une altération dans les structures des communautés microbiennes peuplant la rhizosphère et que ces changements sont propres aux transgènes utilisés. Cependant, des études supplémentaires seront nécessaires avant de pouvoir conclure sur les mécanismes impliqués.

Name thesis:degree_name

Maîtrise ès sciences (biologie)

Level thesis:degree_level

2e cycle

Discipline thesis:degree_discipline

Faculté des sciences

Grantor dc:publisher

Université de Moncton

Year dc:date.issued

2006

Author dc:creator

• LeBlanc, Philippe M.

Advisor dc:contributor.advisor

• Filion, Martin

• Rhizobactéries promotrices de la croissance des plantes
• Épinette blanche
• Sols
• Microbiologie

Statement dc:rights

• Author

Language dc:language.iso

iso639-2b, fre

Identifier

oclc: 726187855

Dc Identifier Other

umir:1274

OAI identifier oai:identifier

oai:umoncton.scholaris.ca:20.500.14658/8361