Écologie de la mycorhize arbusculaire et réduction de la consommation d'eau dans les cultures de palmier dattier en milieu hyperaride / Alexandre Robin ; sous la direction de Marc Ducousso et de Muriel Gros-Balthazard

Résumé / Abstract : Les régions désertiques soumettent les organismes et les populations qui y vivent à des conditions extrêmes, exacerbées par le changement climatique qui accentue la sécheresse et la chaleur. Bien que les plantes et les communautés microbiennes de ces environnements soient adaptées à l’aridité, l’instabilité climatique menace l’équilibre des écosystèmes. En Afrique du Nord et en Asie du Sud-Ouest, le palmier dattier (Phoenix dactylifera), culturellement et économiquement important, prédomine. Malgré sa tolérance aux stress hydriques, thermiques et salins, sa culture dépend fortement de l’irrigation, menaçant la durabilité des ressources en eau souterraines. Pour réduire la consommation d’eau, des projets se concentrent sur des systèmes d’irrigation de précision, comme le goutte-à-goutte, et sur l’étude des communautés microbiennes associées au palmier. Les Champignons Mycorhiziens Arbusculaires (CMA), qui forment une symbiose avec les racines, jouent un rôle clé dans la nutrition et la tolérance aux stress des plantes. Cependant, ces communautés fongiques restent peu étudiées dans les déserts.Cette thèse avait pour objectif d’identifier des axes permettant de réduire la consommation en eau de la culture du palmier dattier dans la région hyperaride d’AlUla, en Arabie saoudite. Pour cela, je me suis intéressé aux systèmes d’irrigation ainsi qu’aux communautés fongiques, en me focalisant sur la mycorhize arbusculaire. Dans le premier chapitre, j’explore cette mycorhize à l’échelle de toute la région, dans une grande diversité de conditions et avec diverses méthodologies, ce qui permet de révéler une dominance des genres de la famille des Glomeraceae dans les sols et racines de la région, ainsi qu’une quasi-absence de Gigasporales, avec des profils de mycorhization inattendus et une quantité très faible de spores de CMA dans les sols. Le deuxième chapitre étudie par metabarcoding les communautés fongiques présentes dans les racines de dattier prélevées dans différents systèmes hydriques et à différentes profondeurs, afin de comprendre comment ces communautés s’organisent en fonction de ces paramètres. J’y identifie un effet important des systèmes hydriques, mais pas de la profondeur, sur les communautés fongiques. Enfin, le troisième chapitre détaille la mycorhize arbusculaire dans les racines de dattiers à AlUla, les paramètres qui peuvent l’influencer, et de ce que cela implique pour les systèmes de culture. Cette étude fournit des données et des analyses importantes pour mieux comprendre les communautés fongiques dans les régions et les systèmes de cultures désertiques.

Résumé / Abstract : Desert regions subject organisms and populations living there to extreme conditions, exacerbated by climate change, which increases drought and heat. Although plants and microbial communities in these environments are adapted to aridity, climate instability threatens the balance of ecosystems. In North Africa and Southwest Asia, the date palm (Phoenix dactylifera), culturally and economically significant, predominates. Despite its tolerance to water, heat, and saline stress, its cultuivation heavily relies on irrigation, threatening the sustainability of groundwater resources. To reduce water consumption, projects focus on precision irrigation systems, such as drip irrigation, and the study of microbial communities associated with the palm. Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF), which form a symbiosis with roots, play a key role in plant nutrition and stress tolerance. However, these fungal communities remain poorly studied in deserts.This thesis aimed to identify ways to reduce water consumption in date palm cultivation in the hyper-arid region of AlUla, Saudi Arabia. For this, I focused on irrigation systems and fungal communities, particularly arbuscular mycorrhizae. In the first chapter, I explore this mycorrhiza across the entire region under diverse conditions and methodologies, revealing a dominance of Glomeraceae genera in the soils and roots, as well as a near-absence of Gigasporales, with unexpected mycorrhization profiles and a very low amount of AMF spores in the soils. The second chapter uses metabarcoding to study fungal communities in date palm roots from different water systems and depths, to understand how these communities organize according to these parameters. I identify a significant effect of water systems, but not depth, on the fungal communities. Finally, the third chapter details arbuscular mycorrhiza in date palm roots in AlUla, the influencing parameters, and the implications for cultivation systems. This study provides important data and analyses to better understand fungal communities in desert regions and cultivation systems.