Impact of repeated treatments of the pesticides chlorpyrifos or tebuconazole on soil microorganisms using alternative methods

International audience

Categorization of chlordecone potential transformation products to predict their environmental fate

EABIOmE; Chlordecone (C10Cl10O; CAS number 143-50-0) has been used extensively as an organochlorine insecticide but is nowadays banned and listed on annex A in The Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants (POPs). Although experimental evidences of biodegradation of this compound are scarce, several dechlorination products have been proposed by Dolfing et al. (2012) using Gibbs free energy calculations to explore different potential transformation routes. We here present the results of an in silico classification (TyPol similar to Typology of Pollutants) of chlordecone transformation products (TPs) based on statistical analyses combining several environmental endpoints and struc…

Early colonization of a constructed Technosol by soil organisms after industrial site rehabilitation

Principaux processus impliqués dans l'atténuation naturelle des pesticides par les sols

Prod 2018-253e EA BIOmE INRA; National audience

Biodechlord : à la recherche de traces de dégradation microbienne du chlordécone dans les sols contaminés des Antilles

Session 5 - Milieux impactés / Impacted mediaSession 5 - Milieux impactés / Impacted media; Objectives: Chlordecone was intensively used in the French West Indies (FWI) to control the banana weewil. Recent surveys showed that arable soils cropped with banana, representing up to 20,000 ha, are contaminated this insecticide with concentrations ranging between 0.2 and 37.4 mg kg−1. Chlordecone was classified as a persistent organic pollutant in May 2009. It is not only contaminating soil resources but also water resources where it is often detected. This insecticide is bioaccumulated in different plant and animals thereby contaminating the food chain causing an important human health. This con…

Protein phosphorylation is induced in tobacco cells by the elicitor cryptogein

Changes in plasmalemma ion fluxes were observed when tobacco (Nicotiana tabacum) cells were treated with cryptogein, a proteinaceous elicitor from Phytophthora cryptogea. A strong alkalization of the culture medium, accompanied by a leakage of potassium, was induced within a few minutes of treatment. These effects reached a maximum after 30 to 40 min and lasted for several hours. This treatment also resulted in a rapid, but transient, production of activated oxygen species. All these physiological responses were fully sensitive to staurosporine, a known protein kinase inhibitor. Furthermore, a study of protein phosphorylation showed that cryptogein induced a staurosporine-sensitive phosphor…

L’holobionte « vigne » face au dépérissement ou quand le « vivre ensemble » n’est plus à l’équilibre

Prod 2019-165 SPE EA IPM BIOmE GenoSol INRA UB; National audience

Gene of non-target microorganisms : a new tool to monitor the exposure of soil microbial communities to b-triketone herbicides ?

International audience; β-triketone herbicides are among the most used herbicides in corn crop. These herbicides inhibit the 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase (4-HPPD), lead to bleaching and prevent the growth of broadleaf weeds. This enzyme is not only found in plants but in all living organisms, including microorganisms where it plays a role in the tyrosine degradation pathway. Thus, microorganisms classified as “non-target organisms” by current EU regulation for pesticide authorization, might be impacted by β-triketones, with consequences on microbial function supporting soil ecosystem services. Since microorganisms have been proposed by EFSA as key-drivers to protect soil ecosystem se…

Phytotoxicité et écotoxicité d’un extrait de cyanobactéries

La présence de cyanobactéries dans les eaux de surface est souvent accompagnée par la production d'une grande quantité de cyanotoxines ayant des effets néfastes sur certains certains organes de mammifères. La plus communément trouvée dans l'environnement est la microcystine leucine-arginine (MC-LR), une hépatotoxine très toxique qui induit l'inhibition des protéines phosphatase de type 1A et 2A (MacKintosh et al., 1990) et dont les concentrations, dans les eaux douces, excèdent souvent la limite de 1 µg équi. MC-LR L-1 établie par l’Organisation Mondiale de la Santé pour l’eau potable. Des études ont démontré les effets phytotoxiques des microcystines (El Khalloufi et al., 2012; Pflugmacher…

Prédiction du comportement des pesticides dans l’environnement à partir de leurs propriétés moléculaires

oral communication abstract; Prédiction du comportement des pesticides dans l’environnement à partir de leurs propriétés moléculaires. 45e Congrès du Groupe Français des Pesticides "Devenir et impact des pesticides : verrous à lever et nouveaux enjeux

Influence de la biodégradation bactérienne des antibiotiques sur le devenir de ces substances et la dispersion des antibiorésistances dans les agrosystèmes

National audience; L’exposition environnementale des bactéries aux antibiotiques favorise la dispersion et le développement de capacités de résistance (antibiorésistance), engendrant un risque sanitaire majeur. Par ailleurs, il a récemment été mis en évidence dans des sols traités aux antibiotiques des bactéries capables d’utiliser ces substances pour leur croissance [1]. La dégradation bactérienne des antibiotiques pourrait être un moyen de réduire la pression de sélection positive qu’ils exercent sur la dispersion des antibiorésistances. Ma thèse se propose de vérifier cette hypothèse par l’exploration des scénarii de dispersion des capacités de résistance et de dégradation des antibiotiq…

Le partage des tâches favorise la coexistence dans les communautés bactériennes dégradant l’atrazine

National audience; Les communautés microbiennes exercent un rôle primordial dans la dégradation des xénobiotiques1, et en particulier des pesticides. Dans le cas de l’herbicide atrazine, plusieurs études ont démontré que sa dégradation faisait intervenir un consortium, plutôt qu’une espèce isolée2,3,4. Cependant, on ne sait pas comment la mise en place de ces consortiums dégradants se fait dans la nature. La théorie de la Reine Noire formalise les conditions nécessaires pour le mise en place de dépendance entre espèces5 : un membre de la communauté, appelé « helper », fournit un bien commun à la communauté par la dégradation d’un composé complexe, alors que les autres, appelés « beneficiari…

A lab-to-field approach to monitor the exposure of soil microbial communities to β-triketone herbicides

International audience; β-triketone herbicides are among the most used herbicides in corn crop. These herbicides inhibit the 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase (4-HPPD), lead to bleaching and prevent the growth of broadleaf weeds. This enzyme is not only found in plants but in all living organisms, including microorganisms where it plays a role in the tyrosine degradation pathway. Thus, microorganisms classified as “non-target organisms” by current EU regulation for pesticide authorization, might be impacted by β-triketones, with consequences on microbial function supporting soil ecosystem services. Since microorganisms have been proposed by EFSA as key-drivers to protect soil ecosystem se…

La nature du sol et la composition floristique comme facteurs de modulation de la diversité et de la fonctionnalité des communautés microbiennes en prairie permanente

National audience; La composition floristique, le mode d’exploitation (fauche, pâturage), l’intensité d’exploitation (chargement, fréquence des coupes, fertilisation) et la pérennité de la couverture végétale sont connus comme étant des facteurs déterminants du fonctionnement des prairies permanentes (Gaujour et al. 2012). Ces pratiques de gestion peuvent modifier les stocks de C directement en modulant les entrées de matières organiques (MO) (litière et/ou effluents d’élevage) et indirectement en orientant la composition et le fonctionnement des communautés végétales ce qui pourrait agir sur le temps de résidence et la localisation de la MO (Hassink et Neeteson 1991). Ce projet a pour obje…

Evaluation de l’impact des pesticides sur des fonctions écosystémiques terrestres

Dans la cadre l’évaluation du risque environnemental menée pour obtenir l’autorisation de mise sur le marché, l’évaluation a prioride l’impact des pesticides sur les microorganismes du sol est estimée par deux tests OCDE mesurant la minéralisation de l’azote et du carbone. Ces deux tests globaux ne rendent pas compte des modifications potentielles d’abondance, de diversité et d’activité de la communauté microbienne des sols exposée aux pesticides. Dans ce contexte, le projet IMPEC visait à développer des indicateurs microbiens pour évaluer l’impact des pesticides sur des fonctions écosystémiques supportées par la communauté microbienne. Cette présentation aura pour objectif de présenter une…

Discrimination génétique de clones de Pinot Noir et de Chardonnay par marquage microsatellite

National audience; Face aux difficultés d’améliorer la traçabilité des clones, nous avons exploré la possibilité d’utiliser des marqueurs neutres tels que les marqueurs microsatellites pour discriminer des clones de vigne. Les marqueurs microsatellites ont été choisis pour leurs caractères mono-locus, co-dominants et faciles à développer. Il sont ainsi permis de caractériser une collection de clones Pinot Noir et de Chardonnay. Cette collection de 82 clones est composée d’un clone de Gamay constituant la référence extérieure définissant l’enracinement de l’arbre phylogénétique, 48 clones de Pinot Noir et 33 clones de Chardonnay. Cette collection est constituée de clones agrées, de clones is…

The holobiont, a biological lever to manage some declines of grapevine

International audience; The concept of a multicellular organism to describe complex organisms composed of groups of analogous cells called tissues and organs with specific functions, shows currently some limitations. An organism such as a plant does not live alone, but closely associated with different microbial communities making up its microbiomes. The microbiomes, specific to a tissue, interact with the plant and modulate some of its functions, including physiology and immunity. The host and the associated microbiomes define a holobiont, whose function is influenced by the spatio-temporal dynamics of their interactions. Thus, a dysfunction of the grapevine holobiont (linked for example t…

Genomics based approach to identify the genes involved in ipu mineralization in sphingomonas sp.sh

Phenylurea herbicide isoproturon, 3-(4-isopropylphenyl)-1,1-dimethylurea (IPU), was found to be rapidly mineralised in aFrench agricultural soil previously exposed to IPU. A bacterial strain able to metabolise IPU was isolated from this soil adapted toIPU mineralization.

Typologie des contaminants organiques. Comment relier les propriétés moléculaires des contaminants à leur devenir dans l’environnement et à leurs effets écotoxicologiques?

Pourquoi faut-il se préoccuper de la toxicité des pesticides pour les microorganismes du sol ?

EABIOmE INRA; Pourquoi faut-il se préoccuper de la toxicité des pesticides pour les microorganismes du sol ?

The effectors of Corynespora cassiicola virulence in rubber tree. In IRRDB International Rubber

The effectors of Corynespora cassiicola virulence in rubber tree. In IRRDB International Rubber . IRRDB International Rubber Conference

The BioTechnoSol project: Biological dynamics and functioning of a constructed Technosol at the field scale

Dynamique des antibiotiques et des antibiorésistances dans les agrosystèmes : Réponse écotoxicologique et adaptation des communautés microbiennes terrestres

National audience; La contamination environnementale par les antibiotiques favorise la dispersion de bactéries antibiorésistantes, ainsi que le développement de bactéries dégradantes pouvant les utiliser pour leur croissance. Propices pour réduire la contamination environnementale et donc la dispersion de l’antibiorésistance, elles représentent toutefois un danger potentiel envers l’efficacité des antibiotiques avec l’éventualité de transmissions de leur capacité aux microorganismes pathogènes. Ainsi, ma thèse a pour but d’explorer les scénarii de dispersion des capacités de résistance et de dégradation dans le contexte agricole de l’épandage de lisier porcin contaminé en antibiotique sulfa…

Le microbiote de la vigne : de nouveaux paradigmes et une perspective pour la vigne de demain

Prod 2018-253a SPE EA BIOmE IPM INRA UB; National audience

Quantification of metal-resistant genes from the microbial community of uranium mine soils

Background: Bacteria can thrive in environments presenting unique, extreme and/or stressful conditions, partly due to the diverse resistome they evolved as a result of physiological, metabolic and genetic adaptations. In this context, the microbial communities in soils from abandoned uranium mines may have peculiar genetic profiles that sustain valuable metal-resistance mechanisms. Getting further knowledge on the genetic potential of these microbial communities can be a contribute for developing bioremediation strategies towards the reclamation of highly contaminated uranium mine soils. Objectives: To quantify metal-resistance genes harboured by the microbial community of soil samples coll…

Special Issue « ECOTOX, the INRA's network of ecotoxicologists »

Special Issue « ECOTOX, the INRA's network of ecotoxicologists »

Regulation of gene expression during endomycorrhizal infection

International audience

Mapping spatial patterns of denitrifiers for bridging community ecology and microbial processes along environmental gradients

While there is ample evidence that microbial processes can exhibit large variations at a field scale, very little is known about the spatial distribution of the communities mediating these processes. The objective of this study was to explore spatial patterns of size and activity of the denitrifying community, a functional guild involved in N-cycling, in a grassland field subjected to different cattle grazing regimes. We used geostatistical modeling to map the distribution of size and activity of the denitrifier community in the pasture. Size of the denitrifier community was estimated by PCR quantification of the denitrification gene copy numbers while its activity was estimated by measurin…

Monitoring microbial diversity in European soils: ongoing projects and challenges

SPEEcolDurGenoSolCT3communication orale invitée, résumé et slides; According to the Convention of Biological Diversity (Rio de Janeiro, 1992), biodiversity is the variation in life from genes to species, communities, ecosystems, and landscapes. Soils represent a huge reservoir of biodiversity which varies in terms of taxonomic richness, relative abundance and distribution according to soil types, climatic conditions, vegetation and land uses. The key functions supporting ecosystem services as identified in the Millennium Ecosystem Assessment (MEA, 2005) largely depend upon organisms that inhabit the soil. Thus, the design and implementation of a sustainable soil management strategy requires…