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Exploring the temperate tree leaf microbiome : from natural forests to controlled experiments and urban environments

by Isabelle Laforest-Lapointe

travers les interactions plante-microbe, les microorganismes ont le potentiel d'influencer la physiologie et le mtabolisme de leur plante-hte, voire mme les interactions cologiques entre espces vgtales. Les surfaces ariennes des plantes, un habitat connu sous le nom de phyllosphre, reprsentent une aire totale d'environ 4 x 108 km2. Malgr que cet habitat soit oligotrophique, c'est--dire extrmement pauvre en nutriments et expos la fluctuation constante des conditions physiques, une grande diversit de microorganismes y rside. Par le pass, les recherches portant sur la phyllosphre taient limites par les mthodes dpendantes de culture, puisque celles-ci sous-estimaient systmatiquement la taille et la diversit des populations microbiennes. L'arrive rcente des techniques indpendantes de culture, telles que le squenage haut dbit, a contribu l'amlioration de la comprhension de la structure et de la diversit des communauts microbiennes environnementales, tous milieux confondus. L'tude des communauts microbiennes est d'autant plus importante, puisqu'elles participent la rgulation des populations animales et vgtales; dgradent plusieurs contaminants; contribuent aux dfenses de l'hte contre les pathognes; et finalement synthtisent de multiples composs vitaux pour la productivit des plantes-htes. De plus, il a t dmontr que le microbiome de la phyllosphre contribue significativement aux cycles du carbone et de l'azote au sein des cosystmes terrestres. Les arbres exposent une multitude de surfaces (racine, corce, feuille) aux microorganismes, permettant ainsi le dveloppement d'interactions arbre-microbe qui sont essentielles pour la productivit des arbres. Le nombre croissant d'tudes laisse prsager que les communauts microbiennes jouent un rle crucial pour la sant des plantes-htes, soulignant ainsi l'importance d'amliorer la comprhension de la structure et des dynamiques de ces communauts au sein des cosystmes naturels et urbains. Plusieurs recherches se sont attardes l'tude du microbiome des feuilles des arbres en milieu naturel, mais peu d'efforts ont t consacrs l'tude de ces communauts en milieu urbain, un environnement dans lequel les arbres agissent comme vecteurs de cellules bactriennes dans l'air, ce qui pourrait influencer indirectement la sant des populations humaines. Puisque la majorit des tudes du microbiome foliaire des arbres se sont droules dans les forts tropicales, notre premier objectif tait de caractriser la structure et les dynamiques d'assemblage des communauts bactriennes de la phyllosphre des arbres de la fort tempre du Qubec. Pour ce faire, nous avons compar l'influence relative de l'identit de l'espce-hte, de la location gographique et du temps sur la structure des communauts bactriennes foliaires. Notre deuxime objectif tait d'valuer la taille de la variation au sein du feuillage d'un arbre. Ainsi, nous avons test la robustesse d'un protocole utilisant un chantillon unique pour reprsenter