Unité de Chimie Environnementale et Interactions sur le vivant

Equipe Interactions Plantes-Champignons et Remédiation (IPCR)

RESPONSABLE DE L’ÉQUIPE : Anissa LOUNES-HADJ SAHRAOUI

PRÉSENTATION DE L’EQUIPE :

Activités de recherche

Les activités de recherche de l’équipe IPCR s’articulent autour de deux volets, qui s’appuient sur ses compétences en mycologie, notamment sur les interactions plantes/champignons aussi bien symbiotiques que phytopathogènes et sur des approches de physiologie, de cytologie, de biochimie,  de biologie moléculaire et d’écologie microbienne.

1 – Biocontrôle des maladies fongiques foliaires du blé

Cette thématique de recherche vise à développer de nouvelles stratégies de biocontrôle et de lutte durable contre les champignons parasites du blé, par l’utilisation de Stimulateurs de Défense des Plantes (SDPs) et/ou de microorganismes bénéfiques bactériens (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) ou fongiques (Plant Growth-Promoting Fungi) comme les champignons mycorhiziens à arbuscules et/ou de biostimulants en protection des plantes. Nos études portent sur deux pathosystèmes en particulier, blé/Blumeria graminis f.sp. tritici (agent de l’oïdium) et blé/Zymoseptoria tritici (agent de la septoriose). L’étude des réactions de défense chez le blé et l’optimisation de l’efficacité protectrice des SDPs en réponse à divers facteurs environnementaux pouvant influencer la mise en place d’une telle protection (génotype du blé, statut nutritionnel de la plante, microbiote du sol, changements climatiques,…) constituent les principaux objectifs de nos travaux.

2- Phytomanagement et Bioremédiation de sols contaminés.

Cette thématique de recherche vise à développer des méthodes alternatives, douces et durables, de remédiation et de gestion des sols contaminés.

Dans le cas du phytomanagement, la faisabilité, l’efficacité et la pérennité des principales phytotechnologies (phytostabilisation, phyto/rhizodégradation et phytoextraction) sont à l’étude de l’échelle du laboratoire dans des conditions contrôlées à celle des sites ateliers in situ (démonstrateurs).
il s’agit (1) d’étudier les performances de différentes espèces végétales et des amendements, notamment biologiques à base de champignons mycorhiziens à arbuscules, dans le devenir (mobilité, transfert, dissipation) des polluants organiques (ex : HAP, dioxines/furanes, alcanes) et inorganiques (éléments traces), (2) de développer des filières de valorisation non alimentaire de la phytomasse produite sur sols pollués, (3) de suivre l’influence des phytotechnologies sur la refonctionnalisation des sols contaminés, notamment via la caractérisation de leur microbiote et (4) d’évaluer les risques environnementaux et sanitaires après traitement.

De façon complémentaire, la bioremédiation consiste à exploiter, en particulier, la diversité des champignons saprotrophes dans le cadre de la biodégradation des polluants organiques tels que les HAP, les dioxines/furanes et les polluants émergents non seulement dans le sol mais aussi dans d’autres matrices (eaux, sédiments, effluents gazeux, biogaz). Ces travaux visent à étudier les mécanismes impliqués dans la dégradation des polluants organiques (disponibilité, transport et incorporation, dégradation), et l’intérêt d’utiliser les polysaccharides naturels (amidons modifiés) comme agents de solubilisation de ces polluants.

Membres de l’équipe

PERSONNELS PERMANENTS

 

BOURDON-FACON Natacha

TECH

FONTAINE Joël    

Pr

GRANDMOUGIN-FERJANI Anne

PR

LARUELLE Frédéric

IR

LOUNES-HADJ SAHRAOUI  Anissa

PR

MAGNIN-ROBERT Maryline

MCF

RAFIN Catherine

MCF-HDR

RANDOUX Béatrice

MCF

TISSERANT Benoît

IR

VEIGNIE Etienne

MCF

PERSONNELS NON-PERMANENTS

 

ALLARIO Thierry

Post-Doc 2022

ISRAEL Abir

ATER 2022

Collaborations scientifiques

 Régionales :

  • BioGAP, Institut Charles Viollette – ISA de Lille
  • ProBIOGEM, Institut Charles Viollette –Université de Lille
  • Laboratoire  Génie  Civil  et  géoEnvironnement, Université de Lille

Nationales :

  •  Unité de Recherche Vigne et Vin de Champagne, URCA à Reims
  • UMR Agroécologie, INRA de Dijon
  • Arvalis-Institut du Végétal

 Internationales :

  •  Laboratoire d’Amélioration Génétique des Plantes, Université d’Annaba (Algérie)
  • Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumédiène (USTHB, Algérie)
  • Université de Djelfa
  • Helmholtz Zentrum München – German Research Centre for Environmental Health, Institute of Soil Ecology, Allemagne
  • Laboratory of Phytopathology, Université de Gand (Belgique)
  • Unité de Chimie Biologique Industrielle, Université de Liège (Gembloux Agro Bio Tech) (Belgique)
  • Laboratoire de Mycologie, Université de Louvain-la-Neuve (Belgique)
  • Agriculture et Agroalimentaire (Canada)
  • Institute for Biological Sciences (Canada)
  • Université de Wisconsin-Madison (USA)
  • Crop & Soil Systems Research Group, Scottish Agricultural College (Grande-Bretagne)
  • Faculté d’Agronomie, Université Saint-Esprit de Kaslik, université Libanaise (Liban)
  • Université Vasile Alecsandri de Bacau, Roumanie
  • Laboratoire de Génétique et Amélioration des Plantes, INAT de Tunis, Centre National de la Recherche en Agriculture Oasienne (Tunisie)
  • Centre National de la Recherche en Agriculture Oasienne (Tunisie)

Thèses en cours

Prénom Nom

Période

Titre

Amandine Ducousso2018-2021Influence de l’interaction plantes-microbes-champignons mycorhiziens sur la dissolution biologique des phosphates
Julien Langrand2020-2023Phytomanagement au profit de la refonctionnalisation des sols pollués et des services écosystémiques : optimisation de la filière huiles essentielles dans le cadre de la bioéconomie
Oumaima Akachoud2020-2023

Apport de l’inoculation mycorhizienne dans la production des huiles essentielles chez quelques PAM de la région de Marrakech.

Mathieu Delaeter2021-2024Développement de marqueurs moléculaires spécifiques de l’induction de la résistance du blé en réponse à l’inoculation mycorhizienne pour lutter contre deux maladies fongiques : la septoriose et l’oïdium
Camille Carton2021-2024PROposition de nouvelles MOlécules BIOsourcées, d’origine végétale, dans la lutte contre les maladies des plantes

Contrats de Recherche

Projets Internationaux

  • 2021-2024 : Projet PHC-TOUBKAL : Apport de l’inoculation mycorhizienne dans la production des huiles essentielles chez quelques PAM de la région de Marrakech, en collaboration avec un partenaire marocain : A. Qaddoury, Université Cadi Ayyad.
  • 2016-2021 : Projet INTERREG V France-Flandres-Wallonie, , « Portefeuille de projets : SMARTBIOCONTROL (26 partenaires issus de laboratoires universitaires, de centres de recherche ou de syndicat d’agriculteurs).
    • Projet BIOSCREEN : « Nouvelle molécules biosourcées et multifonctionnelles pour le contrôle des agents phytopathogènes des cultures de la région transfrontalière. » Certaines seront issues de CMA.
    • Projet BIOPROTECT : « La protection biologique dans la pratique : optimisation de l’efficacité dans le champ de (nouvelles) pesticides biologiques ». Différentes espèces de CMA seront testées pour leur potentiel protecteur contre l’oïdium et la septoriose du blé.

Projets Nationaux

  • 2021-2024 : PIA – Programme d’Investissement d’Avenir – Ville Durable – Site du Crouy : : Projet de recherche scientifique et technique appliqué visant à évaluer la pertinence de l’utilisation de composts d’origine locale dans la gestion durable de sols dégradés en milieu urbain dense (5 partenaires).
  • 2021-2024 :  Projet  DEPHYTOP (ADEME, APR GRAINE) : Démonstrateur de phytomanagement des sols contaminés par les ETM basé sur l’économie circulaire: Optimisation de la filière huiles essentielles (10 partenaires académiques, privés et institutionnels).
  • 2017-2021 : Projet PHYTEO, Phytostabilization and Essential Oil (ADEME, APR GRAINE) : La production d’huiles essentielles : une filière éco-innovante de reconversion des sols historiquement pollués (6 partenaires académiques et privés).
  • 2018-2022 : Projet EXTRA-Zn (ADEME, APR GRAINE) : ): Production de biomasses enrichies en Zn par phytoextraction pour l’écocatalyse (4 partenaires).

Projets Régionaux

  • CPER BiHauts-Eco de France
  • CPER ECRIN
  • 2022-2025 : Projet PROZYMO (Projet Stimule) : Production par voie enzymatique de nouvelles molécules de défense des plantes.
  • 2016-2022 : Projet CPER  « ALIBIOTECH Agro-alimentaire et Biotechnologie ».
    WP 1. Caractérisation de l’interaction de la plante avec son environnement.
    WP 2. Activités biologiques de biomolécules et métabolites secondaires issues de plantes et/ou de micro-organismes.
  • 2019-2021 : Projet A2U : ULCO/UPJV. L’interaction tripartite comme moyen de lutte alternative contre l’oïdium et la septoriose du blé, TRIPLET.
  • 2022 : Projet VANIFUN (SFR Condorcet) : Evaluation de dérivés de vanilline : application en protection des plantes contre des agents pathogènes fongiques.
  • 2021 : Projet PHYTOFONC (SFR Condorcet) : Apport des amendements organiques dans la phytostabilisation des éléments traces métalliques et la refonctionnalisation du sol.

Contrats de recherche de gré à gré

  • Contrat industriel STOLZ (2017, 2018 puis 2020) : Suivi de la qualité microbiologique (champignons et bactéries) de farines animales lors d’un processus de stérilisation innovant.
  • Contrat industriel LHOIST (2019) : Etude des propriétés antifongiques, in vitro, de 2 produits (Ca(OH)2 et CaCO3) sur 3 champignons phytopathogènes du blé.

Publications récentes

  • Ducousso-Détrez, A.; Fontaine, J.; Lounès-Hadj Sahraoui, A.; Hijri, M. Diversity of Phosphate Chemical Forms in Soils and Their Contributions on Soil Microbial Community Structure Changes. Microorganisms, 2022, 10, 609. https://doi.org/10.3390/microorganisms10030609.
  • RAVEAU, R.; FONTAINE, J.; SOLTANI, A.; MEDIOUNI BEN JEMÂA, J.; LARUELLE, F.; LOUNÈS-HADJ SAHRAOUI, A. : In Vitro Potential of Clary Sage and Coriander Essential Oils as Crop Protection and Post-Harvest Decay Control Products. Foods 2022, 11, 312, 2022. https://doi.org/10.3390/ foods11030312.
  • M.C. de BORBA, A.C. VELHO, M.B. de FREITAS, M. HOLVOET, A. MAIA-GRONDARD, R. BALTENWECK, M. MAGNIN-ROBERT, B. RANDOUX, J.-L. HILBERT, Ph REIGNAULT, P. HUGUENEY, A. SIAH, M.J. STADNICK. A laminarin-based formulation protects wheat against Zymoseptoria tritici via direct antifungal activity and elicitation of host defense-related genes. Plant Disease. First Look 2022.
  • M. JERBI, S. LABIDI, F. LARUELLE, B. TISSERANT, F. BEN JEDDI, A. LOUNÈS-HADJ SAHRAOUI. : Mycorrhizal biofertilization improves grain yield and quality of Hulless Barley (Hordeum vulgare ssp. nudum L.) under water stress conditions. Journal of Cereal Science, 104, 2022. doi: https://doi.org/10.1016/j.jcs.2022.103436
     
  • M. JERBI, S. LABIDI, F. LARUELLE, B. TISSERANT, Y. DALPE, A. LOUNES-HADJ SAHRAOUI, F. BEN JEDDI. : Contribution of native and exotic arbuscular mycorrhizal fungi in improving the physiological and biochemical response of Hulless Barley (Hordeum vulgare ssp. nudum L.) to drought. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 2022. DOI:10.1007/s42729-022-00802-2.
  • A. LOUNES-HADJ SAHRAOUI, M. CALONNE-SALMON, S. LABIDI, H. MEGLOULI, J. FONTAINE  ; Chapter 3 : Arbuscular mycorrhizal fungi-assisted phytoremediation: Concepts, challenges, and future perspectives. In : Assisted PhytoremediationEdited by V. Pandey. Elsevier. 2022. Pp49-100. https://doi.org/10.1016/C2019-0-04894-7.
  • BENCHERIF K, LARUELLE F, DALPÉ Y, LOUNÈS-HADJ SAHRAOUI A. : Inoculum Sources Modulate Mycorrhizal Inoculation Effect on Tamarix articulata Development and Its Associated Rhizosphere Microbiota. Plants. 2021; 10(12):2716. https://doi.org/10.3390/plants10122716.
  • A. GRIGNET, A. LOUNÈS-HADJ SAHRAOUI, S.TEILLAUD, J.FONTAINE, A. PAPIN, V. BERT. : Phytoextraction of Zn and Cd with Arabidopsis halleri: a focus on fertilization and biological amendment as a means of increasing biomass and Cd and Zn concentrations. Environ Sci Pollut Res (2021). https://doi.org/10.1007/s11356-021-17256-1.
  • RAVEAU R, FONTAINE J, VERDIN A, MISTRULLI L, LARUELLE F, FOURMENTIN S, LOUNÈS-HADJ SAHRAOUI A. : Chemical Composition, Antioxidant and Anti-Inflammatory Activities of Clary Sage and Coriander Essential Oils Produced on Polluted and Amended Soils-Phytomanagement Approach. Molecules, 2021, 26, 5321. https://doi.org/10.3390/molecules26175321.
  • R. RAVEAU, FONTAINE, J., BERT, V., PERLEIN, A., TISSERANT, B., FERRANT, P., LOUNES-HADJ SAHRAOUI, A. : In situ cultivation of aromatic plant species for the phytomanagement of an aged-trace element polluted soil: plant biomass improvement options and techno-economic assessment of the essential oil production channel. Sci. Total Environ. 147944, 2021. doi:10.1016/j.scitotenv.2021.147944.
  • RAVEAU, R., LOUNES-HADJ SAHRAOUI, A., HIJRI, M., FONTAINE, J. : Clary sage cultivation and mycorrhizal inoculation influence the rhizosphere fungal community of an aged trace-element polluted soil. Microorganisms 9, 1333, 2021. doi:10.3390/microorganisms9061333.
  • PERLEIN, A., ZDANEVITCH, I., GAUCHER, R., ROBINSON, B., PAPIN, A., LOUNES-HADJ SAHRAOUI, A., BERT, V. : Phytomanagement of a metal(loid)-contaminated agricultural site using aromatic and medicinal plants to produce essential oils: analysis of the metal(loid) fate in the value chain. Environmental Science and Pollution Research, 2021. doi.org/10.1007/s11356-021-15045-4.
  • JERBI M., S. LABIDI, B. A. BAHRI, F. LARUELLE, B. TISSERANT, F. BEN JEDDI, A. LOUNÈS-HADJ SAHRAOUI : Soil properties and climate affect arbuscular mycorrhizal fungi and soil microbial communities in Mediterranean rainfed cereal cropping systems, Pedobiologia, Volumes 87–88, 2021. doi.org/10.1016/j.pedobi.2021.150748.
  • HONVAULT N., D. HOUBEN, S. FIRMIN, H. MEGLOULI, F. LARUELLE, J. FONTAINE, A. LOUNÈS-HADJ SAHRAOUI, A. COUTU, H. LAMBERS, M-P FAUCON, : Interactions between below-ground traits and rhizosheath fungal and bacterial communities for phosphorus acquisition. Funct Ecol. 2021; 00: 1-17. doi.org/10.1111/1365-2435.13823.
  • R. PLATEL, M. SAWICKI, Q. ESMAEL, B. RANDOUX, P. TRAPET, M. EL GUILLI, N. CHTAINA, S. ARNAULD, A. BRICOUT, A. ROCHEX, N. BOURDON, P. HALAMA, C. JACQUARD, E. AIT BARKA, Ph. REIGNAULT, M. MAGNIN-ROBERT, A. SIAH. Isolation and identification of lipopeptide-producing Bacillus velezensis strains from wheat phyllosphere with antifungal activity against the wheat pathogen Zymoseptoria tritici. Agronomy. 12 (1) : 95, 2021. doi.org/10.3390/agronomy12010095 2021.
  • M.C. DE BORBA, A.C. VELHO, A. MAIA-GRONDARD, R. BALTENWECK, M. MAGNIN-ROBERT, B. RANDOUX, M. HOLVOET, J.-L. HILBERT, C. FLAHAUT, Ph. REIGNAULT, P. HUGUENEY, M.J. STADNIK, A. SIAH. The algal polysaccharide ulvan induces resistance in wheat against Zymoseptoria tritici without major alteration of leaf metabolome. Front. Plant Sci. 2021. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.703712.
  • R. PLATEL, L. CHAVERIAT, S. LE GUENIC, R. PIPELEERS, M. MAGNIN-ROBERT, B. RANDOUX, P. TRAPET, V. LEQUART, N. JOLY, P. HALAMA, P. MARTIN, M. HOFTE, Ph REIGNAULT, A. SIAH : Importance of the C12 carbon chain in the biological activity of rhamnolipids conferring protection in wheat against Zymoseptoria tritici. Molecules 26:40, 2021. https://doi.org/10.3390/molecules26010040.
  • BENCHERIF K., TRODI F., HAMIDI M., DALPÈ Y., LOUNÈS – HADJ SAHRAOUI A. : Biological Overview and Adaptability Strategies of Tamarix Plants, T. articulata and T. gallica to Abiotic Stress. In: Giri B., Sharma M.P. (eds) Plant Stress Biology. Springer, Singapore, 2021. https://doi.org/10.1007/978-981-15-9380-2_14.
  • KRZYZANIAK Y., MAGNIN-ROBERT M., RANDOUX B., FONTAINE J., LOUNÈS-HADJ SAHRAOUI A. : Combined Use of Beneficial Bacteria and Arbuscular Mycorrhizal Fungi for the Biocontrol of Plant Cryptogamic Diseases: Evidence, Methodology, and Limits. In: Shrivastava N., Mahajan S., Varma A. (eds) Symbiotic Soil Microorganisms. Soil Biology, vol 60, 2021. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-51916-2_24.
  • S. MORVAN, H. MEGLOULI, A. LOUNÈS-HADJ SAHRAOUI, M. HIJRI. : Into the wild blueberry ( Vaccinium angustifolium ) rhizosphere microbiota. Environmental Microbiology Volume 22, Issue 9 p. 3803-3822, 2020. https://doi.org/10.1111/1462-2920.15151.
  • R. RAVEAU, J. FONTAINE, M. HIJRI AND A. LOUNES-HADJ SAHRAOUI : The culture of clary sage shaped the rhizospheric bacterial communities more strongly than mycorrhizal inoculation in the trace element-contaminated soil -a two-year monitoring field trial. Frontiers in Microbiology, 2020. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.586050.
  • JERBI M, LABIDI S, LOUNÈS-HADJ SAHRAOUI, A, CHAAR H, BEN JEDDI F : Higher temperatures and lower annual rainfall do not restrict, directly or indirectly, the mycorrhizal colonization of barley (Hordeum vulgare L.) under rainfed conditions. PLoS ONE 15(11): e0241794, 2020. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0241794.
  • H. MEGLOULI, J. FONTAINE, A. LOUNES-HADJ SAHRAOUI. : Dioxins/furans disturb the life cycle of an arbuscular mycorrhizal fungus, Rhizophagus irregularis, grown in vitro ». International Journal of Phytoremediation, 2020, 22(14):1497-1504. DOI: 10.1080/15226514.2020.1784089.
  • M. PIERISTE, E. FOREY, A. LOUNES-HADJ SAHRAOUI, H. MEGLOULI, F.LARUELLE, P. DELPORTE, T M. ROBSON, M. CHAUVAT. : Spectral composition of sunlight affects the microbial functional structure of beech leaf litter. Plant and Soil, 451, 515-530, 2020. DOI: 10.1007/s11104-020-04557-6.
  • A. YACOUMAS, N. HONVAULT & D. HOUBEN, J. FONTAINE, H. MEGLOULI, F. LARUELLE, B. TISSERANT, M.-P. FAUCON, A. LOUNES-HADJ SAHRAOUI, S. FIRMIN. : Contrasting Response of Nutrient Acquisition Traits in Wheat Grown on Bisphenol A-Contaminated Soils. Water Air Soil Pollut 231:23, 2020. DOI: 10.1007/s11270-019-4383-7.
  • I. EL-ALAM, R. RAVEAU, J. FONTAINE, A. VERDIN, F. LARUELLE, S. FOURMENTIN, R. CHAHINE, H. MAKHLOUF, A. LOUNES-HADJ SAHRAOUI : Antifungal and Phytotoxic Activities of Essential Oils: In Vitro Assays and Their Potential Use in Crop Protection. Agronomy 10, 825, 2020. https://doi.org/10.3390/agronomy10060825.
  • M. JERBI, S. LABIDI, A. LOUNES-HADJ SAHRAOUI, Y. DALPE, F. BEN JEDDI : Native arbuscular mycorrhizal fungi enhance plant growth and productivity of hulless barley (Hordeum vulgare ssp nudum L.). Journal of new sciences, Agriculture and Biotechnology, 78 (3), 4560-4569, 2020. www.jnsciences.org, E-ISSN 2286-5314.
  • L. SOMAI-JEMMALI, A. SIAH, B. RANDOUX, M. MAGNIN-ROBERT, P. HALAMA, W. HAMADA, Ph. REIGNAULT : Brown alga Ascophyllum nodosum extract-based product, Dalgin Active®, triggers defense mechanisms and confers protection in both bread and durum wheat against Zymoseptoria tritici. J. Appl. Phyco., 32, 3387-3399, 2020. DOI: 10.1007/s10811-020-02224-y.
  • S. MEJRI, M. MAGNIN-ROBERT, B. RANDOUX, A. GHINET, P. HALAMA, A. SIAH, Ph. REIGNAULT : Saccharin provides protection and activates defense mechanisms in wheat against the hemibiotrophic pathogen Zymoseptoria tritici. Plant Dis. 105, 780-786, 2020. https://doi.org/10.1094/PDIS-05-20-1106-RE.
  • F. STEFANI, K. BENCHERIF , S. SABOURIN, A. LOUNES HADJ-SAHRAOUI, C. BANCHINI, S. SÉGUIN, Y. DALPÉ : Taxonomic assignment of arbuscular mycorrhizal fungi in 18S metagenomic dataset: a case study with the saltcedar (Tamarix aphylla). Mycorrhiza, 2020.  https://doi.org/10.1007/s00572-020-00946-y.
  • H. HADJ YOUCEF TAIBI, N. SMAIL-SAADOUN, . LABIDI, K. ABDELLAOUI, M. MAKHLOUF, A. LAOUAR, C. TAGMOUNT BENOUARET, L. REZKI-SEKHI, A. BELKEBIR BOUKAIS,, A. LOUNES-HADJ SAHRAOUI : The Influence of No-till Farming on Durum Wheat Mycorrhization in a Semi-Arid Region: A Long-Term Field Experiment. Journal of Agricultural Science Vol. 12, No. 4 77-96, 2020. DOI:10.5539/jas.v12n4p77.
  • R. RAVEAU, J. FONTAINE, A. LOUNÈS-HADJ SAHRAOUI : Essential Oils as Potential Alternative Biocontrol Products against Plant Pathogens and Weeds: A Review. Foods2020, 9(3), 365, 2020. https://doi.org/10.3390/foods9030365.
  • A. GRIGNET, A. DEVAUFLEURY, A. PAPIN, V. BERT : Urban soil phytomanagement for Zn and Cd in situ removal, greening, and Zn-rich biomass production taking care of snail exposure. Environ. Sci. Pollu. Res., 27(3), 3187-3201 , 2020. doi: 10.1007/s11356-019-06796-2.