Préservation à ultra-basse température des champignons mycorhizien à arbuscule cultivés in vitro par encapsulation-déshydratation.

Lalaymia, Ismahen [UCL] et al.

À l'heure actuelle, plus de 300 espèces de champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) sont identifiés, dont la plupart sont maintenus dans des collections internationales. Ils sont conservés le plus souvent en serre sur des plantes pièges et, pour certains, in vitro en association avec des racines excisées. Ces méthodes de conservation demandent un travail considérable et, pour les premières, présentent un risque de contamination non négligeable. La culture in vitro des CMA en association avec des racines excisées représente une alternative aux problèmes de contaminations. Néanmoins, le risque de variation somaclonale pendant le processus de sub-culture ne peut être exclu. Dès lors, une méthode de préservation à long terme s’avère indispensables afin de garantir la conservation de ces microorganismes et leur stabilité génétique. Dans cette étude, douze souches de CMA cultivées in vitro en association avec des racines de carottes transformées ont été encapsulées dans des billes d'alginate et cryopréservées à ultra-basse température. Plusieurs protocoles ont été testés en tenant compte de l’âge de la culture, de l’agent cryoprotectant du status hydrique et du mode de refroidissement. La viabilité des souches de CMA a été estimée par le pourcentage de billes potentiellement infectieuses (% BPI), qui mesure le % de billes qui contiennent au moins une propagule germée. Le comportement thermique des billes d'alginate a été analysé par calorimétrie différentielle à balayage avant et après leur séchage pour estimer le pourcentage d’eau cristallisée et non cristallisée pendant le processus de cryoconservation. Il a été montré que les dommages des spores étaient directement liés à la cristallisation d’eau au cours de la cryopréservation. L'âge de la culture et l’agent cryoprotectant sont également des paramètres déterminants dans la cryopréservation de CMA. Quelle que soit la souche de CMA testée, la méthode optimale pour leur cryopréservation comprend 5 étapes: (1) l’encapsulation des propagules (spores et fragments de racines mycorhizés) isolées à partir de cultures âgées de 5 mois, (2) l’ incubation pendant une nuit dans une solution de tréhalose (0,5 M), (3) le séchage pendant 48h à 27 ° C, (4) la cryoconservation direct dans un congélateur à -130 ° C suivant deux étapes de refroidissement: une diminution rapide de température (~ 12 ° C min-1) de la température ambiante (20 ° C) jusqu’à -110 ° C, suivie d'une diminution lente (environ 1 ° C min-1) de -110 ° C à -130 ° C, et (5) un réchauffement direct à +35 ° C. Le PIB était supérieur à 70% pour toutes les souches et même au-dessus de 95% pour 11 des 12 souches après plusieurs mois de stockage à ultra-basse température. Toutes les souches ont conservé leur capacité d’associer in vitro des racines de carotte excisées et de reproduire leur cycle de vie avec la production de plusieurs centaines à milliers de spores après deux mois. Cette méthode ouvre la porte pour la conservation à ultra-basse température à long terme des souches de CMA dans des collections internationales.