Evaluation de la diversité des bactéries associées à une plante halophyte dans la région de Biskra

Abstract

Les écosystèmes hypersalins hébergent un microbiote particulier pouvant être spécifiquement recruté par les halophytes. Afin d'élargir nos connaissances sur ces microorganismes des milieux extrêmes, une étude in natura a été menée sur le microbiote associé à l'halophyte Halocnemum strobilaceum provenant d'un sol aride alcalin-salin de chott Melghir (Algérie). Nous avons isolé un total de 414 souches bactériennes à partir des tissus racinaires (Rc), du sol adhérant aux racines (SAR), du sol rhizosphérique non adhérant aux racines (SR) et du sol non rhizosphérique (SNR, sol nu) en utilisant différentes concentrations de NaCl et deux milieux de culture. La taille de la communauté bactérienne (densité) est mesurée par dénombrement et la diversité évaluée aprés identification du microbiote par le séquençage de l’ADNr 16S, afin de mettre en évidence l’effet de la plante, la salinité et la richesse du milieu de culture sur la densité et la diversité bactériennes. Nos données montrent que les isolats bactériens adaptés à la salinié (N=341) dans le SNR et la rhizosphère/ racine appartiennent à 32 genres affiliés aux Proteobacteria (49 %), Firmicutes (36 %), Actinobacteria (14 %) et Bacteroidetes (1 %). Parmi les bactéries identifiées, plusieures (N=168) peuvent être considérées comme des espèces potentiellement nouvelles. La taille de la population bactérienne et la diversité des espèces sont fortement élevée dans la rhizosphère (facteur 100). Le réservoir de diversité dans le SNR est dominé par les genres Bacillus et Halomonas. Le rapport Bacillus/Halomonas a diminué avec la proximité des racines, passant de 2,2 dans le SNR à 0,3 dans Rc. Les populations de Bacillus semblent être contre-sélectionnées dans la rhizosphère de H. strobilaceum, tandis que les populations d’Halomonas sont sélectionnées par la plante. Par ailleurs, la densité et la diversité bactériennes diminuent nettement avec l’augmentation de la salinité. La densité est significativement plus importante sur milieu YESA contrairement à la diversité en espèces qui est considérablement plus élevée sur TSA. L’influence de la salinité et du milieu de culture est observée sur la morphologie coloniale des bactéries étudiées. Le criblage des souches en fonction du sel montre que la majorité des espèces est halophile, et que des espèces, halophiles et halotolérantes, appartenant à neuf genres sont capables de se développer jusqu'à 5,1 M NaCl. L’effet de la plante H. strobilaceum sur l’adaptation du microbiote étudié au sel se traduit par i) la prédominance des bactéries halotolérantes (64 %) dans le SNR et des halophiles dans la rhizosphère et principalement dans les racines (Rc 77 %), et ii) la capacité des bactéries à se développer jusqu’à des salinités extrêmes (au-delà de 2.5 M NaCl) dans SR, SAR et Rc. Le genre Halomonas est représenté principalement par deux OTUs, H. elongata et Halomonas sp. nov. 1, alors que Bacillus est plus diversifié avec 35 OTUs dont les plus importants sont Bacillus sp. nov. 17, B. subtilis, B. tequilensis et B. haynesii. Dans cette étude, nous avons constaté que H. strobilaceum exerçait un effet notable sur la densité et la diversité du microbiote recruté et sur son adaptation au sel avec une affinité fortement attribuée au genre Halomonas qui est fortement adapté aux salinités élevées.