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New insights into the mycorrhizal status of Cyperaceae from ultramafic soils in New Caledonia
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Edité par CCSD ; NRC Research Press -
International audience. In New Caledonia, a hot spot of biodiversity, plants from the Cyperaceae family are mostly endemic and considered pioneers of the nickel-rich natural serpentine ecosystem. The aim of the study was to highlight the mycorrhizal status of these Cyperaceae and to bring new insights into the role of this symbiosis in plant tolerance to ultramafic soils. Nine Cyperaceae species were studied and presented evidence of root colonization by arbuscular mycorrhizas (AMs), with frequencies ranging from 8% to 57%. The highest level of AM colonization was observed in plants from the endemic dominant genus Costularia. Molecular evidence demonstrated the presence of Glomus species inside the roots. In a controlled greenhouse assay, AM inoculation of Costularia comosa grown under ultramafic conditions significantly enhanced plant growth, with an increase in biomass by up to 2.4-fold for shoots and 1.2-fold for roots, and also reduced nickel content in roots by 2.5-fold, as compared with the controls. All these data support our hypotheses (i) that a relationship exists between the mycorrhizal status of Cyperaceae and their habitat, and (ii) that AM have a positive role in plant tolerance to ultramafic soils (mineral nutrition and metal tolerance), suggesting the use of these pioneer plants with AM management as potential tools for nickel mine site rehabilitation in New Caledonia. . En Nouvelle-Calédonie, un point chaud de la biodiversité, les plantes appartenant à la famille des Cypéracées sont principalement endémiques et sont considérées comme pionnières de l’écosystème naturel de la serpentine riche en nickel. Cette étude visait à éclaircir le statut mycorhizien de ces Cypéracées et d’apporter un nouvel aperçu de rôle de cette symbiose dans la tolérance des végétaux aux sols ultrabasiques. Neuf espèces de Cypéracées ont été étudiées et la colonisation des racines par des mycorhizes arbusculaires (MA) a été mise en évidence avec des fréquences variant de 8 % à 57 %. Le niveau de MA le plus élevé a été noté chez les plantes du genre endémique dominant Costularia. Les données moléculaires ont démontré la présence de Glomus sp. à l’intérieur des racines. Lors d’un essai en serre contrôlée, l’inoculation de MA chez Costularia comosa cultivée en conditions ultrabasiques a significativement accru la croissance des plants, avec une augmentation de la biomasse des pousses de 2,4 fois et des racines de 1,2 fois, réduisant aussi le contenu en nickel des racines de 2,5 fois, tout cela par rapport au contrôle. Toutes ces données plaident en faveur de l’hypothèse (i) d’une relation entre le statut en mycorhize des Cypéracées et leur habitat, et (ii) du rôle positif des MA dans la tolérance aux sols ultrabasiques (nutrition minérale et tolérance aux métaux), suggérant que ces plantes pionnières parallèlement à la gestion des MA puissent constituer des outils potentiels de réhabilitation des sites miniers de nickel en Nouvelle-Calédonie.
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