Thèse soutenue le 03 mars 2021 pour obtenir le grade de docteur de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : Biologie Végétale

Résumé :
Les algues regroupent des organismes photosynthétiques divers, procaryotes et eucaryotes, peuplant la quasi-totalité des milieux, des eaux douces et océans, aux sols, surfaces rocheuses, neiges etc. Parmi celles-ci, les algues vertes constituent un groupe particulièrement répandu et divers dans les écosystèmes aéro-terrestres. Les algues sont des producteurs primaires à la base des réseaux trophiques et peuvent jouer un rôle pionnier dans la conquête de milieux. Notre compréhension de l’évolution des écosystèmes alpins est néanmoins limitée par notre manque de connaissance de la microflore photosynthétique. La biodiversité des Chlorophyta a été examinée par des analyses de metabarcoding. Les Chlorophyceae étant la classe la plus importante et diverse, nos études se sont focalisées sur ce groupe.
Dans un premier temps, deux nouveaux marqueurs des Chlorophyta et des Chlorophyceae, Chlo01 et Chlo02, ont donc été conçus. Ces marqueurs ont été exploités pour analyser des échantillons de sols collectés sur des gradients altitudinaux, au niveau de cinq sites différents des Alpes Françaises, de 1 000 à 3 000 m. Notre analyse montre une faible présence d’ADN de Chlorophyta dans le sol, celui-ci étant plutôt dominé par les Trebouxiophyceae. L’altitude ne semble pas être le paramètre majeur déterminant la biodiversité alpha des algues vertes, et d’autres facteurs semblent y contribuer, mais elle affecte la distribution de certaines espèces.
Nous avons ensuite évalué la biodiversité des algues vertes dans les lacs alpins, et sur un site à 2 500 m d’altitude présentant un bloom d’algues des neiges. Les lacs présentent une biodiversité riche, avec une plus grande proportion de Chlorophyceae et de Trebouxiophyceae que d’Ulvophyceaea. Le site de neige rouge présentait quasi-exclusivement des Chlorophyceae tandis que le sol environnant était dominé par les Trebouxiophyceae. Le genre Sanguina était abondant dans les échantillons de neige, confirmant nos analyses microscopiques montrant la présence de formes enkystées pigmentées.
Enfin, des échantillons d’algues collectées de 2017 à 2019 dans des neiges rouges dans la région du col du Lautaret ont été mises en culture au laboratoire puis isolées et axénisées. Elles présentent une diversité inattendue. Nous avons ainsi établi une collection originale de 15 lignées isolées de la neige, formant le cœur d’une collection nouvelle pour la recherche et l’éducation, dont trois lignées ont déjà été soumises à un séquençage génomique pour de futures études.

Présidente : Christelle Breton
Rapporteure : Yonghua Li-Beisson
Rapporteure : Stéphanie Manel
Examinatrice : Nathalie Simon
Examinateur : Stéphane Ravanel
Examinatrice : Christiane Gallet
Directeur de thèse : Éric Maréchal
Co-directeur de thèse : Jean-Gabriel Valay

Mots clés :
Ecosystèmes de haute altitude, Biodiversité, Glycolipides, Phylogénie moléculaire

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