Université du Québec à Montréal
M.Sc. candidate
Supervisor: Steven Kembel
Jean-Baptiste Leducq, Université Laval
Start: 2023-01-26
End: 2025-04-30

Project

Methylobacterium phyllosphere populations: genetic bases of adaptations to tree host species in the northern temperate forest
La phyllosphère – la partie aérienne des plantes – abrite des microorganismes essentiels au fonctionnement des écosystèmes. Methylobacterium, un genre bactérien clé du microbiome foliaire, stimule la croissance végétale et protège ses hôtes contre les pathogènes. Nos travaux visaient à 1) investiguer l’influence de l’espèce hôte sur la structure des communautés bactériennes, ainsi que sur les assemblages d’espèces et de gènes au sein du genre Methylobacterium; 2) identifier les gènes potentiellement responsables des adaptations de Methylobacterium à différentes espèces hôtes; et 3) évaluer le rôle adaptatif du pangénome accessoire de Methylobacterium. Nous avons récolté les bactéries foliaires épiphytes de cinq espèces d’arbres et d’arbuste d’une forêt tempérée du Québec : Abies balsamea, Acer saccharum, Corylus cornuta, Fagus grandifolia et Thuja occidentalis. Nous avons séquencé l’ADN des communautés microbiennes, puis superposé les séquences sur le pangénome de Methylobacterium - formé des génomes de ses 104 espèces - pour obtenir la composition génomique de Methylobacterium sur chacun des arbres. Nos résultats ont révélé que l’espèce hôte influençait fortement les communautés bactériennes et les assemblages taxonomiques et géniques de Methylobacterium, avec des différences particulièrement marquées entre les arbres et l’espèce arbustive C. cornuta, ainsi qu’entre feuillus et conifères. De nombreux gènes différentiellement abondants ou affichant des signaux de sélection positive appartenaient au pangénome accessoire et étaient impliqués dans les interactions biotiques et la réponse à l’environnement, dans les métabolismes du carbone et des lipides, ainsi que dans la photosynthèse. Notre étude expose ainsi le rôle crucial de la biodiversité floristique dans l’écologie et l’évolution bactérienne.

Keywords

Phyllosphère, Methylobacterium, Ecologie forestière, Biodiversité, Génomique, écologie microbienne, Évolution bactérienne, Microbiome foliaire

Publications

1- The Saint-Leonard Urban Glaciotectonic Cave Harbors Rich and Diverse Planktonic and Sedimentary Microbial Communities
Lauzon, Jocelyn, Daniel Caron, Cassandre Sara Lazar
2024 Microorganisms