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Projets financés

GENOSOIL

Approche métaGENOmique pour l’étude de la biodiversité totale du SOL - Application à l’évaluation des impacts anthropiques sur la biodiversité des sols des écosystèmes du Nord Ouest de la France
Responsable Scientifique: 

Thibaud Decaëns

Organisme: 
ECODIV, Université de Rouen
Partenaires: 

UMR M1C - Université de Rouen ; UMR 7618 BIOEMCO - CNRS/INRA/IRD/ENS/AgroParisTech ; UMR 1062 CBGP - INRA/IRD/CIRAD/Montpellier SupAgro ; UMR 7205 OSEB - MNHN/CNRS ; UMR 210 ECO&SOLS - IRD/INRA/SupAgro ; UMR 6554 COSTEL - CNRS/Univ. Rennes ; Canadian Centre for DNA Barcoding ; UMR 5023 BEL-LEHF - CNRS, Univ. Lyon ; UR 251 PESSAC - INRA

Résumé: 

 

Le projet GENOSOIL a pour objectif principal de développer une méthode de quantification de la biodiversité du sol se basant sur une combinaison d’approches de taxonomie moléculaire mettant en oeuvre le barcoding ADN et la métagénomique (barcoding environnemental à partir d’échantillons plurispécifiques d’invertébrés et/ou d’échantillons de sol). La démarche s’appuie sur (1) la constitution de bibliothèques de référence de codes-barres ADN ainsi que (2) l’utilisation des outils de séquençage de nouvelle génération (Roche 454, Illumina MiSeq) pour caractériser les communautés d’invertébrés présentes dans des échantillons de sol ou issus d’extraction de faune. L’élaboration et la calibration du protocole ont été faites à l’aide d’échantillons d’invertébrés et de sol prélevés dans différents gradients environnementaux caractéristiques des écosystèmes du Nord-Ouest de la France.

 

Les bibliothèques de référence de codes-barres ADN comportent au total, 2338 invertébrés qui ont été analysés et conservés dans des collections de référence, représentant quelques 500 espèces ou unités taxonomiques opérationnelles moléculaires (MOTUs) réparties dans 21 groupes taxonomiques. La couverture taxonomique, bien qu’inégale en fonction des groupes taxonomiques, est très bonne pour les groupes clefs tels que les collemboles, les myriapodes ou les araignées, pour lesquels une proportion importante des espèces connues de la région Haute Normandie a d’ores et déjà été intégrée dans les bases de données ; cette proportion est de 100 % pour le groupe des vers de terre.

 

La campagne de prélèvement visant à fournir les échantillons nécessaires au volet métagénomique a été réalisée selon deux gradients environnementaux échantillonnés pour un total de 54 points de prélèvement. Trois points provenant de trois types d’habitat échantillonnés ont été traités avec le protocole mis au point à base de séquençage massif parallèle sur une plateforme Roche 454. Il a été possible de caractériser ces trois types d’habitats par la composition de leurs communautés d’invertébrés du sol au niveau spécifique, générique familial et ordinal.

 

De plus une autre méthode de recouvrement de la diversité des sols à niveau taxonomique inférieur (entre Embranchement et Ordre) a été expérimentée avec la recherche de traces d’ADN extracellulaires dans 24 échantillons de sols secs. L’application du protocole issu de l’ANR MetaBar a permis de recouvrer une partie significative de la diversité des sols. Les rapports de dominance dans les proportions relatives de séquences produites indiquent bien une correspondance avec les proportions attendues entre grands groupes trophiques.

Durée du projet: 
3 ans
Etat d'avancement: 
Terminé
Subvention: 
149 000 €
Les articles scientifiques et thèses :
 
  • Porco D., Decaens T., Deharveng L., James S.W., Skarzynski D., Erseus C., Butt KR., Richard B., Hebert P. 2013. Biological invasions in soil: DNA barcoding as a monitoring tool in a multiple taxa survey targeting European earthworms and collembolans in North America. Biological Invasion, 15, 899-910 pp..
  • Dupont L., Lazrek F., Porco D., King RA., Rougerie R., Symondson WOC., Livet A., Richard B., Decaens T., Butt KR., Mathieu J. 2011. New insight into the genetic structure of the Allolobophora chlorotica aggregate in Europe using microsatellite and mitochondrial data. Pedobiologia 54-4.
  • Decaens T., Porco D., Rougerie R., Brown G., James S. 2013. Potential of DNA barcoding for earthworm research in taxonomy and ecology. Applied Soil Ecology 65, 35– 42.
  • Rossi JP. 2011. rich: an R package to analyse species richness. . Diversity 3, 112-120, accès libre au texte intégral.
Fichier(s) attaché(s)Mise à jourTaille
Rapport_Final_Synthese_GENOSOIL_2014.pdf02/04/2015874.51 Ko
GENOSOIL-DECAENS-Fiche projet.pdf28/01/2016321.94 Ko