Les champignons endophytes et ceux associés aux caries des arbres et du bois mort de Julbernardia bifoliolata, Desbordesia glaucescens et Scyphocephalium ochocoa dans les forêts du Sud-est du Gabon

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Les champignons endophytes et ceux associés aux

caries des arbres et du bois mort de Julbernardia

bifoliolata, Desbordesia glaucescens et

Scyphocephalium ochocoa dans les forêts du Sud-est

du Gabon

Thèse

Inès Nelly Moussavou

Doctorat en sciences forestières

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Les champignons endophytes et ceux associés aux

caries des arbres et du bois mort de Julbernardia

bifoliolata, Desbordesia glaucescens et

Scyphocephalium ochocoa dans les forêts du Sud — est

du Gabon

Thèse

Inès Nelly Moussavou Boussougou

Sous la direction de :

Louis Bernier, directeur de recherche

Jean Bérubé, codirecteur de recherche

(3)

RÉSUMÉ

Les essences Julbernardia bifoliolata (Cesalpiniaceae), Desbordesia

glaucescens (Irvingiaceae) et Scyphocephalium ochocoa (Myristicaceae)

de diamètres exploitables sont abondantes dans les peuplements résiduels et abandonnés à cause de la présence de caries. L’étude des champignons de carie du bois est utile compte tenu de leurs rôles dans la dégradation des composés des parois des cellules vivantes du bois et de la matière organique. L’objectif de cette thèse était d’utiliser les techniques moléculaires pour identifier et étudier les champignons associés aux caries des arbres vivants et du bois mort chez ces trois essences forestières. L’identification des champignons polypores associés à la carie des arbres, aux coursons de bois (bois mort), l’évaluation de leurs capacités à dégrader le bois, ainsi que la comparaison de la diversité fongique endophytique des arbres cariés ont été réalisées dans les concessions forestières appartenant à trois sociétés forestières dans la province de l’Ogooué-Lolo au Gabon. Le nombre de polypores responsables des caries n’était pas exhaustif. Les séquences d’ADN correspondant aux espèces de champignons polypores appartenant aux ordres des Hymenochaetales et Polyporales ont été associées aux polypores responsables de la carie des arbres sur pied. Ceux identifiés à l’espèce étaient représentés par Amauroderma subresinosum, Fomitiporia

nobilissima, Fuscoporia gilva, Hymenochaete murina, Phellinus noxius, Rigidoporus ulmarius et Tinctoporellus epimiltinus. Les espèces Perenniporia sp. et Inonotus sp., ont été identifiées au niveau du genre.

Ces champignons ont été pour la plupart déjà identifiés au Gabon, mais sont nouvellement identifiés chez les essences de notre étude. Les espèces Hymenochaete murina et une nouvelle espèce d’Inonotus sp.,

(4)

OTUs ont été obtenues sur le bois mort en utilisant les amorces spécifiques aux Basidiomycètes (ITS1F – ITS4B) à partir des basidiomes. Les polypores obtenus sur les coursons de bois étaient répartis au sein de treize (13) familles, appartenant aux ordres des Corticiales, Hymenochaetales, Polyporales, Russulales et Trechisporales. Quatorze sont de nouvelles espèces rapportées et les genres sont connus pour 9 d’entre elles. Parmi les 28 espèces, seules 4 sont connues au Gabon. La diversité en champignons sur les coursons de bois était plus élevée sur les essences de Béli suivi du Sorro et sur les coursons du site de la SEEF suivi de SBL. Les polypores A. subresinosum et F. gilva étaient communs aux arbres debout et aux coursons de bois des trois essences. Le champignon de carie brune P. noxius suivi de A. subresinosum champignon de carie blanche (tous deux de croissance mycélienne rapide) étaient les plus aptes à dégrader le bois tandis que le Sorro (S. ochocoa) était plus résistant face aux champignons lignivores. Les données obtenues avec l’utilisation des carottes de bois couplées à l’utilisation d’amorces universelles pour les champignons (ITS1F–ITS4) lors de l’amplification en chaine par polymérase (PCR), ont montré l’existence d’une diversité relativement élevée en champignons endophytes dans l’aubier sain des arbres cariés et correspondants à 62 Unités Taxonomiques Opérationnelles (OTUs). Les genres Penicillium et

Pestalotiopsis étaient les plus abondants et communs aux trois essences.

Le Sorro contenait la plus grande diversité en champignons endophytes, tandis que le site de CEB avait la plus grande diversité. Nos recherches ont montré les différentes communautés fongiques associées aux caries des arbres et du bois mort de ces essences forestières dans les forêts du Sud-est du Gabon ainsi que la capacité des champignons lignivores à dégrader le bois.

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ABSTRACT

The tree species Julbernardia bifoliolata (Cesalpiniaceae), Desbordesia

glaucescens (Irvingiaceae) and Scyphocephalium ochocoa

(Myristicaceae) with logging diameters are abundant in residual and abandoned stands because of presence of wood rot. The study of wood decay fungi is useful because of their roles in living wood cells and organic matter decomposition. The aim of this thesis was to use molecular techniques to identify and study fungi associated with decay of living trees and dead wood in these three forest species. Identification of polypore fungi associated with tree decay, logs, assessment of wood degradation capacities, and comparison of endophytic fungal diversity were carried out in forest concessions belonging to three forestry companies of Ogooué-Lolo province in Gabon. Polypores fungi responsible of wood decay were not exhaustive. DNA sequences corresponding to polypore fungal species belonging to Hymenochaetales and Polyporales orders were associated to polypores responsible for decay of trees. Those identified at species level were represented by Amauroderma subresinosum, Fomitiporia

nobilissima, Fuscoporia gilva, Hymenochaete murina, Phellinus noxius, Rigidoporus ulmarius and Tinctoporellus epimiltinus. Perenniporia sp. and Inonotus sp. have been identified at the genus level. Most of these fungi

have already been identified in Gabon but are newly identified in the tree species of our study. The species Hymenochaete murina and a new species of Inonotus sp. are first mentioned in Gabon. On the other hand, twenty-eight (28) OTUs were obtained from dead wood using primers specific to Basidiomycetes (ITS1F - ITS4B) from basidiocarps. The polypores obtained from logs were distributed within thirteen (13) families, belonging to the orders of Corticiales, Hymenochaetales,

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reported and 9 of them are known at the genus level. Among the 28 species, only 4 are known in Gabon. The diversity of fungi on logs was higher on Béli species followed by Sorro and on logs from the SEEF site followed by SBL. The polypores A. subresinosum and Fuscoporia gilva were common in standing trees and tree species logs. The brown rot fungus Phellinus noxius followed by the white rot fungus Amauroderma

subresinosum (both of rapid mycelial growth) were the most agressive to

degrade wood while Sorro (S. ochocoa) was more resistant to wood decay fungi. Data obtained from wood cores coupled with the use of fungal universal primers (ITS1F-ITS4) during polymerase chain reaction (PCR) showed a relatively high diversity in endophytic fungi in the healthy sapwood of decayed trees and matched to 62 Operational Taxonomic Units (OTUs). The genera Penicillium and Pestalotiopsis were the most abundant and common to the three species. Sorro exhibited the greatest diversity in endophytic fungi, while the CEB site had the greatest diversity. Research has shown the different fungal communities associated with tree and wood decay of these species in the forests of south-eastern Gabon as well as the ability of wood decay fungi to degrade the wood.

(7)

TABLE DES MATIÈRES

RÉSUMÉ ... ii

ABSTRACT ... iv

TABLE DES MATIÈRES ... vi

LISTE DES TABLEAUX ... xii

LISTE DES FIGURES ... xiv

LISTE DES ABRÉVIATIONS ... xvi

REMERCIEMENTS ... xx

AVANT-PROPOS... xxvii

INTRODUCTION ... 1

1. Contexte et problématique ... 1

2. Cadre de l’étude ... 8

2.1. Localisation géographique du Gabon ... 8

2.2. Climat, relief et types de sols ... 11

2.3. Végétation et essences étudiées ... 12

2.3.1. Végétation ... 12

2.3.2. Essences forestières étudiées ... 15

3. Revue de littérature ... 16

3.1. Introduction ... 16

3.2. Les agents abiotiques de dégradation du bois en région tropicale 17 3.3. Les agents biotiques de dégradation du bois en région tropicale . 19 3.4. Les types de caries du bois ... 22

3.5. Les caries des arbres ... 23

(8)

3.8. Les mécanismes enzymatiques déployés par les champignons

lignivores ... 27

3.9. Les facteurs de résistance et mécanismes de défense des arbres 28 3.10. Importance des endophytes des arbres tropicaux ... 32

3.11. Les principaux pourridiés des régions tropicales rencontrés dans le bassin du Congo et au Gabon ... 33

4. Objectifs et hypothèses de l’étude ... 36

5. Approche méthodologique ... 37

5.1. Localisation du milieu d’étude et caractérisation des sites ... 37

5.2. Techniques de collecte et traitement des échantillons ... 39

5.3. Culture des isolats ... 43

5.4. Les traitements biomoléculaires ... 43

5.4.1. Extractions d’ADN ... 44

5.4.2. Amplification génique ... 45

5.4.3. Séquençage de l’ADN ... 46

5.5. Analyse des données ... 46

5.5.1. Traitement des séquences d’ADN et identification ... 46

5.5.2. Étude de la diversité spécifique ... 47

5.5.3. Analyses taxonomiques moléculaires ... 47

5.5.4. Phylogénie moléculaire ... 48

5.5.5. Analyses statistiques ... 48

6. Principaux résultats et structure de la thèse ... 49

6.1 Principaux résultats ... 49

6.1.1 Analyses granulométriques des sites d’étude ... 49

6.1.2 Diversité de champignons polypores associés à la carie des arbres de Béli (julbernardia bifoliolata) sur pied ... 51

6.1.3 Diversité des champignons endophytes chez les essences Julbernardia bifoliolata, Desbordesia glaucescens et Scyphocephalium ochocoa ... 52

(9)

6.1.4 Diversité des champignons polypores associés aux coursons de bois des essences Julbernardia bifoliolata, Desbordesia

glaucescens et Scyphocephalium ochocoa ... 53

6.1.5 Activité de dégradation de quatre champignons de carie sur des blocs de bois de Béli (Julbernardia bifoliolata), d’Alep (Desbordesia glaucescens) et de Sorro (Scyphocephalium ochocoa) 55 6.2 Structure de la thèse ... 56

7. Bibliographie ... 56

CHAPITRE 1 Diversité de champignons polypores associés à la carie des arbres de Béli (Julbernardia bifoliolata) sur pied ... 70

1.1. Résumé ... 71

1.2. Abstract ... 71

1.4. Matériel et méthodes ... 77

1.4.1. Collecte des échantillons ... 77

1.4.2. Isolation, extraction d’ADN, amplification et séquençage ... 80

1.4.3. Analyses phylogénétiques ... 82

1.5. Résultats ... 83

1.5.1. Identification des polypores... 83

1.5.2. Analyses phylogénétiques ... 88

1.6. Discussion ... 90

1.7. Conclusion ... 95

1.8. Remerciements ... 97

1.9. Références bibliographiques ... 97 CHAPITRE 2 Diversité des champignons endophytes chez les essences

(10)

2.1. Résumé ... 106

2.2. Abstract ... 106

2.4.1. Sites et collecte des échantillons ... 111

2.4.2. Isolement, extraction, amplification et séquençage de l’ADN 113 2.4.3. Analyses des séquences ... 115

2.4.4. Analyses de diversité des champignons ... 116

2.5.1. Identification des champignons endophytes isolés ... 117

2.5.2. Composition taxonomique et diversité phylogénétique des champignons endophytes ... 125

2.5.3. Richesse et diversité de champignons endophytes ... 131

2.5.4. Comparaison de la diversité entre les trois essences forestières et entre les sites échantillonnés ... 134

2.6.1. Richesse et diversité de champignons endophytes ... 138

2.6.2. Comparaison et composition taxonomique des champignons endophytes ... 139

2.6.3. Double fonction pour les champignons endophytes des arbres tropicaux ... 141

2.9. Annexe ... 146

2.10. Références bibliographiques... 154

CHAPITRE 3 Diversité de champignons polypores associés aux coursons de bois des essences Julbernardia bifoliolata, Desbordesia glaucescens et Scyphocephalium ochocoa, dans les forêts du Sud-est du Gabon ... 165

(11)

3.1. Résumé ... 166

3.2. Abstract ... 167

3.4.1. Sites d’étude et collecte des échantillons ... 171

3.4.2. Extraction, amplification et séquençage de l’ADN ... 173

3.4.3. Analyses des séquences ... 174

3.4.4. Analyses de diversité des champignons ... 175

3.5.1. Distribution des communautés de champignons polypores par type de coursons et selon les sites échantillonnés ... 176

3.5.2. Diversité de champignons polypores... 182

3.5.3. Comparaison entre les communautés de champignons polypores des types de coursons et ceux des sites de prélèvement 186 3.6. Discussion ... 189

3.7. Conclusions ... 193

3.9. Références bibliographiques ... 195

CHAPITRE 4 Activité de dégradation de quatre champignons de carie sur des blocs de bois de Béli (Julbernardia bifoliolata), d’Alep (Desbordesia glaucescens) et de Sorro (Scyphocephalium ochocoa) ... 202

4.1. Résumé ... 203

4.2. Abstract ... 203

(12)

4.4.3. Tests de croissance mycélienne ... 213

4.4.4. Caractéristiques du bois et perte de masse ... 213

4.4.5. Caractéristiques du bois, données de perte de masse et analyses statistiques ... 215

4.5.1. Les souches de champignons polypores et croissance moyenne du mycélium... 217

4.5.2. Propriétés des blocs de bois ... 219

4.5.3. Perte de masse des blocs de bois ... 222

4.9. Références bibliographiques ... 236

CONCLUSIONS ... 246

1. Rappel de la problématique de recherche ... 246

2. Conclusions générales ... 247

3. Nouvelles perspectives de recherche ... 258

4. Références bibliographiques ... 260

BIBLIOGRAPHIE GÉNÉRALE ... 263

(13)

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1. 1 Isolats des champignons polypores utilisés dans cette étude, ayant obtenus une similitude d’au moins 90% et numéros d’accession Genbank. ... 84 Tableau 2. 1 Champignons endophytes représentant chacune des OTUs présentes dans le bois sain prélevé de trois essences forestières gabonaises présentant de la carie et le nombre de séquences composant chaque OTU à un seuil de 95%...119 Tableau 2. 2 Indices d’abondance et de diversité de l’ensemble des échantillons, par essence forestière et de chacun des sites échantillonnés au seuil de 0,05 ...132 Tableau 2. 3 Comparaison des indices de similarités entre les essences forestières et les sites de prélèvement au seuil de similarité 0,05.137 Tableau 3. 1 Unités Taxonomiques Opérationnelles (OTUs) obtenues, identifications probables, nombre et répartition d’isolats de chacune des OTUs par essence hôte au seuil de similarité 95%. ...178 Tableau 3. 2 Comparaison entre les trois essences et les sites de prélèvement au seuil de 0.05 et analyse de variance moléculaire.188 Tableau 4. 1 Isolats de champignons polypores récoltés, identification probable par similitude de séquence dans GenBank, classe fongique et type de carie, numéros d’accession Genbank des isolats utilisés dans cette étude et moyennes de croissance journalière du mycélium à 28 °C sur milieu MEA. ...218 Tableau 4. 2 Caractéristiques physiques des blocs de bois et moyennes de pourcentage de perte de masse après 6 et 12 semaines d’exposition aux champignons lignivores et les blocs témoins non soumis à la dégradation. ...220 Tableau 4. 3 Résultats de l'ANOVA sur les pourcentages de perte de masse avec le test de Dunett (transformation logarithmique) en présence de blocs témoins. ...223 Tableau 4. 4 Résultats de l'ANOVA sur les pourcentages de perte de masse avec le test de Tukey (Transformation logarithmique) en absence de blocs témoins. ...224

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Annexes

Tableau A. 1 Endophytes identifiés dans les sites des concessions forestières de SBL, CEB et SEEF dans la province de l’Ogooué-Lolo, chez l’Alep (Desbordesia glaucescens), le Béli (Julbernardia bifoliolata) et le Sorro (Scyphocephalium ochocoa) à partir de l’outil Blastn, leurs pourcentages maximums d’identification et leurs numéros d’accession dans GenBank. ...146 Tableau A. 2 Numéros d’accession des séquences du chapitre 1 : Les champignons associés à la carie du Béli sur pied. ...298 Tableau A. 3 Numéros d’accession des séquences du chapitre 2 : Les champignons endophytes des essences Julbernardia bifoliolata,

Desbordesia glaucescens et Scyphocephalium ochocoa...301

Tableau A. 4 Numéros d’accession des séquences du chapitre 3 : Les champignons polypores associés aux coursons de bois des essences

Julbernardia bifoliolata, Desbordesia glaucescens et Scyphocephalium ochocoa. ...308

Tableau A. 5 Numéros d’accession des séquences du chapitre 4 : Activité de dégradation des champignons de carie sur des blocs de bois de Béli (Julbernardia bifoliolata), d’Alep (Desbordesia glaucescens) et de Sorro (Scyphocephalium ochocoa)...311

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LISTE DES FIGURES

Figure 1 Localisation géographique du Gabon. ... 10

Figure 2 Classification et phylogénie des Basidiomycètes (Extrait de Hibbett et al. (2007)) : classe des Agaricomycètes ... 21

Figure 3 Localisation des sites SBL, CEB et SEEF ... 38

Figure 4 Localisation des coursons des essences forestières. ... 40

Figure 5 Localisation des arbres échantillonnés. ... 42

Figure 6 Analyses granulométriques du sol (a) dans les sites de SEEF, CEB et SBL et (b) répartition des essences de Béli, d’Alep et de Sorro selon la texture du sol. ... 50

Figure 1. 1 Sites d’étude dans la province de l’Ogooué-Lolo, localisée dans le Sud-est du Gabon ... 79

Figure 1. 2 Analyse phylogénétique des 70 isolats des champignons polypores récoltés sur les arbres de Béli de l’étude ainsi que des séquences de référence d’ITS de l’ADNr provenant de Genbank. La méthode de distance du Neighbor-joining et le modèle de substitution p-distance ont été utilisés, les valeurs de bootstrap affichées (supérieurs ou égales à 70 %) ont été obtenues à partir de 1000 répétitions. Les branches en gras montrent le regroupement des séquences au sein des différents genres. ... 89

Figure 2. 1 Localisation des sites et des arbres échantillonnés. .112 Figure 2. 2 Compositions en champignons endophytes chez les essences et les sites échantillonnés (A) et répartition par essence (B) et par site échantillonné (C). ...123

Figure 2. 3 Relations phylogénétiques de 56 espèces de champignons endophytes représentant chacune des OTUs constituant la richesse totale des essences forestières Desbordesia glaucescens, Julbernardia bifoliolata et Scyphocephalium ochocoa. L’arbre consensus a été généré selon la méthode du Neighbor-Joining à partir de la région ITS des séquences, avec un bootstrap évalué à 1000 répétions. Les branches (valeur du bootstrap supérieure à 70%) épaisses représentent les 14 clades regroupant les espèces par ordre taxonomique. ...129 Figure 2. 4 Nombres cumulés d’OTUs de champignons endophytes en

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échantillons des trois essences et les traits entrecoupés, les courbes d’accumulation des OTUs pour chacune des trois essences de manière individuelle. ...133 Figure 3. 1 Zone d’étude et localisation des coursons de bois d’Alep, de Béli et de Sorro échantillonnés. ...172 Figure 3. 2 Abondances relatives des OTUs des champignons polypores pour les trois essences et les trois sites d’échantillonnage. ...181 Figure 3. 3 Arbre phylogénétique construit selon la méthode du Neighbor-Joining avec les séquences obtenues par amplification de la région ITS (ITS1 - 5.8S - ITS2). L’arbre consensus a été obtenu avec un Bootstrap de 1000 répétitions, les valeurs supérieures ou égales à 70% sont marquées sur les branches et les numéros d’accession des séquences disponibles dans GenBank sont également mentionnés. ...183 Figure 3. 4 Indices de diversité de Shannon (H) (a, b), indices de Simpson (D) (c, d), richesse observée (Sobs) et indice Chao_1 (e, f), par essence, et site échantillonné. ...185 Figure 4. 1 Comparaison des moyennes de pourcentage de perte de masse occasionnée par les champignons de dégradation du bois

Amauroderma subresinosum, Fomitiporia nobilissima, Phellinus noxius et Rigidoporus ulmarius sur les blocs de bois après 6 et 12 semaines

d’exposition en présence du mycélium, chez le Béli, l’Alep et le Sorro. Les barres d'erreurs représentent les écarts types. Les lettres différentes indiquent des moyennes de perte de masse qui diffèrent de façon significative au seuil de signification 0,05. ...225 Figure 4. 2 Comparaisons des moyennes de perte de masse entre le Béli, l'Alep et le Sorro à 6 et 12 semaines d'incubation en présence du mycélium des champignons polypores de dégradation du bois F.

nobilissima, A. subresinosum, P. noxius et R. ulmarius. ...227

Figure 4. 3 Comparaisons de Moyennes des pourcentages de perte de masse occasionnée par les souches de champignons polydore P. noxius,

A. subresinosum, F. nobilissima et R. ulmarius chez chacune des essences

forestières Béli, Alep et Sorro. Les lettres différentes indiquent des moyennes de perte de masse qui diffèrent de façon significative au seuil de signification 0,05. ...228

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LISTE DES ABRÉVIATIONS

ADN Acide Désoxyribonucléique

ADNr ADN ribosomique

ANPN Agence Nationale des Parcs Nationaux

AMC Affaires Mondiales Canada

AMOVA Analyses Moléculaires de Variance

ANOVA Analysis of Variance

BAD Banque Africaine de Développement

BC Indice de dissimilarité de Bray-Curtis

BLAST Basic Local Alignment Search Tool

CEB Compagnie Équatoriale des Bois

CENAREST Centre National de la Recherche Scientifique et Technologique

CFL Centre de Foresterie des Laurentides

CHUL Centre Hospitalier de l’Université Laval / Centre

Hospitalier Universitaire de Libreville

CIRMF Centre International de Recherches Médicales de Franceville

CODIT Compartmentalization of Decay in Trees

COMIFAC Commission des forêts d’Afrique Centrale

CTFT Centre Technique Forestier Tropical

D Indice de diversité de Simpson

EDTA Ethylene-diamine tetra-acetic acid

ENEF École Nationale des Eaux et Forêts

FDHS Forêt Dense Humide Sempervirente

FDHSC Forêt Dense Humide Semi-Caducifoliée

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FOGRN-BC Formation en Gestion des Ressources Naturelles dans le Bassin du Congo

GLM Generalized Linear Model / Modèle Linéaire

Généralisé

GPS Global Positioning System

H Indice de diversité de Shannon

IBIS Institut de Biologie Intégrative et des Systèmes

INSAB Institut National Supérieur d’Agronomie et de

Biotechnologie

IRAF Institut de Recherche en Agronomie Forestière IRET Institut de Recherche en Écologie Tropicale ITS Internal Transcribed Spacer

MAECD Ministère des Affaires Étrangères, du Commerce et du Développement Canada

MEA Malt Extract Agar

MH Indice de dissimilarité de Morisitha-Horn

MINEF Ministère des Eaux et Forêts

NCBI National Center for Biotechnology Information

PCR Polymerase Chain Reaction ou amplification en

chaine par polymérase

PDA Potato Dextrose Agar

OIBT Organisation Internationale des Bois Tropicaux

OTU Operational Taxonomic Unit ou unité taxonomique

opérationnelle

PEFOGRN-BC Projet Élargi de Formation en Gestion des Ressources Naturelles dans le Bassin du Congo

RIFFEAC Réseau des Institutions de Formation Forestière et

Environnementale de l’Afrique Centrale

RNCan Ressources Naturelles Canada

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SBL Société des Bois de Lastourville

SEEF Société Équatoriale d’Exploitation Forestière

s. l. Sensu lato

Sobs Richesse Observée

TAE Tris Acetate EDTA

URES Unité de Recherche en Écologie de la Santé

WGS 84 World Geodetic System 1984

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En la mémoire de mes proches disparus, qui ont attendu et basculés vers l’au-delà avant l’aboutissement de cette œuvre : Ma mère, feue Élisabeth NGUEBA et mon père, feu Grégoire

BOUSSOUGOU qui m’ont inculqué toutes ces

valeurs; mon parrain, feu Raphiou WORA

KOUMAKPAYI, qui a posé ces jalons ayant

permis de tracer le chemin de ma vie, dans lequel j’ai planté des arbres et dont les fruits sont visibles aujourd’hui; feu Serge CORBET, mon conjoint de septembre 2001 au 8 février 2012, pour son amour, son implication financière aux collectes des échantillons et son enthousiasme à l’aboutissement de cette thèse de doctorat ont été déterminants.

(21)

REMERCIEMENTS

Cette thèse a été réalisée dans le cadre de la formation des formateurs de l’École Nationale des Eaux et Forêts (ENEF) du Gabon, financée principalement par le Projet d’appui à la Formation des Formateurs en

Gestion des Ressources Naturelles dans le Bassin du Congo (FOGRN-BC),

exécuté par l’Université Laval. J’adresse ainsi ma profonde gratitude à l’Université Laval, au projet FOGRN-BC et à l’ENEF - Gabon.

Pour intégrer la cohorte des étudiants boursiers du Gabon, feu Professeur Ibrahim Souleymane SAMBO, ancien chef de département sciences fondamentales de l’ENEF ainsi que Monsieur Athanase BOUSSENGUE, ancien directeur général de l’ENEF ont favorisé ma candidature, je leur témoigne ma profonde reconnaissance.

J’adresse toute ma reconnaissance à Suzanne BRAIS, de l’Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, pour la confiance renouvelée en me permettant de m’inscrire en thèse, après ce passage en maîtrise à l’UQAT sous sa direction et dont les échanges ont marqué d’une empreinte indélébile ma carrière dans la recherche scientifique.

L’équipe technique du projet FOGRN/PEFOGRN et le personnel administratif de l’Université Laval, le Pr Damase KHASA directeur du projet, dont la collaboration avec ce dernier remonte à l’année 2003, Gilles COTTERET, Marie-France GÉVRY, Stéphanie DUBÉ-DESROSIERS et Jacynthe LEBLANC, qui continuent d’appuyer les écoles forestières du bassin du Congo. Merci pour la disponibilité et l’encadrement dont vous avez su faire preuve.

(22)

ciblées par le projet FOGRN-BC. La thématique abordée a été inspirée des enseignements reçus au niveau Baccalauréat, plus précisément au cours de botanique — systématique de la section Ingénieur des Techniques des Eaux et Forêts à l’ENEF – Gabon, dispensé par feu Édouard MINTSA et également grâce au concours de Paulin NSO NKA de la Compagnie Équatoriale des Bois (CEB), aujourd’hui CEB – Precious Wood, je leur adresse toute ma reconnaissance.

Mes sincères remerciements à l’Organisation Internationale des Bois Tropicaux (OIBT) qui m’a octroyé une bourse d’études en 2013. Cette bourse (ref 026 - 13 S) m’a permis de financer un voyage au Canada et de réaliser des expériences sur le chapitre 4 de ma thèse, qui nécessitait un approfondissement.

Mes remerciements aux directeurs d’exploitations des sociétés forestières dans lesquelles j’ai effectué ma collecte de données, pour le soutien logistique apporté, il s’agit de messieurs Stéphane BLASCO et de Damien DESPORT de la Société Équatoriale d’Exploitation Forestière (SEEF), de Monsieur Serge MICHEL de la Société des Bois de Lastourville (SBL) et de messieurs Philippe JEANMART et Patrick GEOFFROY de la Compagnie Équatoriale des bois (CEB).

Mes remerciements au directeur général du CIRMF, le Dr Jean-Paul GONZALEZ de m’avoir accepté dans son institution, le Dr Lucas SIKA également du CIRMF et le Dr Christophe PAUPY de leur encadrement au sein de l’Unité de Recherche en Écologie de la Santé (URES) pendant les manipulations de laboratoire. Votre contribution a été capitale pour le succès dans la collecte des échantillons sur le terrain et dans la réussite de cette thèse, je vous en suis très reconnaissante.

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Mes remerciements au Pr Alfred NGOMANDA du CENAREST (Centre National de la Recherche Scientifique et Technologique), ancien directeur de l'Institut de Recherche en Écologie Tropicale (IRET) de son acceptation dans le laboratoire de biologie moléculaire de l’IRET. Au sein de ce laboratoire, la collaboration et la disponibilité du Dr Étienne OKOMO OKOUÉ ont contribué à l’élaboration de cette thèse.

L’aboutissement de ces travaux de thèse n’aurait pas été mené à terme sans le soutien inconditionnel de mes directeurs de thèse à qui j’adresse mes vifs remerciements :

Pr Louis BERNIER, mon Directeur de thèse, de m’avoir accepté dans son équipe de recherche. Vous avez été patient, compréhensif et attentif à l’adaptation à ma nouvelle spécialité : la pathologie forestière malgré le formatage de mes connaissances antérieures à une spécialité acquise à la maîtrise lors de mon passage à l’Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. J’ai su prouver durant mes séjours à Québec, à travers ma volonté et la détermination dans le travail de continuer cette expérience qu’est la thèse de doctorat. À vos côtés, j’ai pu mesurer vos aptitudes à rechercher le travail bien fait, la discipline et la rigueur. L’autonomie que vous savez insuffler aux membres de votre équipe de recherche a contribué largement à ma formation. Je vous témoigne toute mon estime, ma profonde reconnaissance et mon entière admiration. Dr Jean BÉRUBÉ, codirecteur de thèse, de m’avoir accueilli dans son équipe au Centre de Foresterie des Laurentides (CFL). Dans son laboratoire j’ai acquis toute l’autonomie dont j’ai su faire preuve, lors la collecte des échantillons, durant la période de terrain, ainsi que le succès dans les manipulations de laboratoire lors de mon passage au CIRMF et à

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appris à traiter les données de séquences d’ADN et la soumission dans les banques de gène de champignons. Je vous adresse toute ma gratitude et ma profonde reconnaissance.

Pr Auguste NDOUTOUME, codirecteur de thèse, de m’avoir accepté dans son laboratoire à Institut de Recherches Agronomiques et Forestières (IRAF). Les exigences des thèses nord-américaines ont souvent un impact sur la durée de formation des étudiants et vous m’avez fait confiance durant toutes ces années. Vous n’avez ménagé aucun effort pour m’assurer un confort au sein de votre institution, j’ai obtenu des facilités notamment pour les documents administratifs relatifs à la collecte de données. L’accueil chaleureux au sein de l’équipe du Laboratoire de Protection des Végétaux ainsi que les collaborations avec les autres étudiants de masters et de doctorats d’autres disciplines m’ont permis de maintenir la dynamique de recherche rencontrée dans les universités du Nord. Je vous adresse toute ma gratitude et ma profonde estime.

Ma reconnaissance envers Julie DUBÉ du CFL, Ressources naturelles Canada (RNCan), avec qui j’ai appris à flirter avec les techniques de biologie moléculaire et à la culture des champignons polypores. Mes remerciements à Josée DUFOUR et Donna MAZEROLLE, de l’équipe de Louis BERNIER au pavillon Marchand de l’Université Laval, pour la disponibilité et la bonne humeur. Je n’oublie pas Mario BOUTIN, du service de la laverie au 2e_{étage du pavillon Marchand, qui nous a quitté} subitement le 16 juin 2019, pour la promptitude, la serviabilité qu’il a toujours témoignée envers les étudiants.

Ma gratitude au Dr Flore KOUMBA PAMBO, du laboratoire de biotechnologie à l’IRAF qui m’a facilité la collecte des échantillons au

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Gabon en mettant à ma disposition les documents administratifs permettant la sortie des échantillons du territoire national.

Toute ma reconnaissance à tous ceux qui se sont impliqués dans l’aboutissement de ces travaux de thèse, particulièrement dans la collecte des échantillons et les manipulations de laboratoire, il s’agit des techniciens de terrain, MIKOUANGA Sylvestre Espoir de la SEEF, Léonard MBÉLAKOUDOU et Alain NYAMANGOYE de la SBL, Boniface ENGAMBA de la CEB et des techniciens de laboratoire, Boris MAKANGA et Patrick YANGARI du Centre International de Recherche Médicale de Franceville (CIRMF).

Durant ce périple, j’ai partagé des moments enrichissants avec les étudiants, les collègues de travail, le personnel administratif des institutions par lesquels je suis passée à qui j’adresse mes sincères remerciements:

À mes condisciples du laboratoire de pathologie forestière et de l’IBIS au pavillon Marchand de l’Université Laval, Dr Érika SAYURI, Lauriane VARAIN, Jean-François BOURDON, Dr Élie RAHERISON, Dr Atef SALHI, Dr Cindy DASYLVA et les autres pour le soutien mutuel durant ces années de thèse. Les stagiaires Vanessa LOPES et Daniele ARRIEL du Brésil avec qui j’ai pu perfectionner les analyses phylogénétiques. Le stagiaire Postdoctoral André COMEAU, grâce à qui j’ai pu maîtriser le logiciel Mothur pour les analyses de diversité à partir des séquences d’ADN. Ma profonde reconnaissance pour vos contributions diverses dans la qualité de cette thèse.

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les liens de famille et la convivialité qui sont des valeurs propres à l’Afrique, il s’agit de Elvire JIOTSA, Dr Marie NYANGE NDAMBO, Nelly NGUDIE, Roland Jacks ÉKILA, Dr Jean-Bosco MBAGOU, Armand Yvon MENGOME ANGO, Lambert ONDO NDONG, Dr Papy Claude BOLIALE BOLALUEMBE, Dr Tolérant LUBALEGA, feu Florent KANGUEJA et les autres. Les relations entretenues avec chacun de vous et les multiples marques de sympathie apportées lors des épreuves difficiles ont contribué à façonner la personne que je suis.

À mes condisciples de l’IRAF, Corinne Coretta OYE ANDA, Dr Sandrine Mariella BAYENDI LOUDIT, Myrianne Flore ANDEIME EYENE, Ernest ABAGA OBIANG, Hendrix MBENG, tous du laboratoire de protection des végétaux, à Mireille KOUMBA, épouse MBOUMBA du laboratoire d'hydrobiologie et d'ichtyologie, Natacha EFFOUA TOMO du laboratoire de zootechnie et les autres. La bonne ambiance et les marques de soutien témoignées par les uns et les autres ont contribué à me stimuler dans le travail et à ne pas abandonner, car Dieu seul sait combien de fois l’idée de tout lâcher m’a maintes fois traversé l’esprit, simplement merci.

À mes compatriotes à Québec, Élise EKEMEYONG MEYÉ, Jean Claude NYAMA, Tancrède ROPIVIA, Michel NKA ETOMO, Christian LOUEMBÉ ONGUELÉ, Antona BAKITA, Dr Jacob HOMBAYA, Dr Bernard SEGNA, Dr Grégoire NDOLLY et les autres. Merci pour les moments de convivialité partagés et qui m’ont fait oublier le stress que nous vivions entre les quatre murs des résidences universitaires.

Au staff dirigeant de l’ENEF-Gabon, le Dr NKOUMAKALI Bruno (Directeur Général de l’ENEF), le Dr LIWOUWOU Jean Félicien (Directeur des Études de l’ENEF), NZIENGUI Geovanne Aymar (Chef de Département Sciences

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Fondamentales par Intérim), merci de m’avoir couvert sur le plan administratif, durant le séjour du dépôt de cette thèse.

À mes collègues du MINEF, KOMBILA Marius, MANEMBÉ Serge Morel, MBA ENGONE Claude et MAPAGA Delphin pour les soutiens multiformes apportés et qui ont facilité l’aboutissement de cette recherche.

Mes remerciements à mes amies, avec qui j’ai partagé mes joies et mes malheurs, MANOMBA BOUSSOUGOU épouse IBOUANGA (Gabon), Nirisoa RAHERINAINA (Québec), Véronique POUABOU (Gabon), Nathalie BOULOUDI épouse KIBADI (Gabon), sans votre soutien moral, l’issue n’aurait peut-être pas été celle-là.

À mon grand frère Jules MBOMBÉ SAMAKI, qui m’a épaulé durant mon stage au CIRMF, tes précieux conseils et tes soutiens multiformes ont contribué largement à mon épanouissement, simplement : « diboty di neni1_».

À Mike Jocelyn Zacharie FOURY NZOUBOU, merci de ton amour inconditionnel, ton soutien moral et financier incessant depuis décembre 2015 car tu as stimulé mon combat pour la finalisation de cette thèse. Enfin, je viens remercier solennellement tous mes parents pour le soutien continuel, l’amour et les encouragements témoignés au quotidien dans toutes les épreuves traversées tout au long de ma vie.

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AVANT-PROPOS

Cette thèse avec insertions d’articles a été réalisée dans le cadre de la formation des formateurs de l’École Nationale des Eaux et Forêts (ENEF) du Gabon, appuyée par le Réseau des Institutions de Formations Forestières des États de l’Afrique Centrale (RIFFEAC), financée par le Projet d’appui à la Formation des Formateurs en Gestion des Ressources

Naturelles dans le Bassin du Congo (FOGRN-BC), exécuté par l’Université

Laval et financé lui-même par les Affaires Mondiales Canada (AMC), anciennement Ministère des Affaires Étrangères, du Commerce et du Développement Canada (MAECD Canada).

Le sujet de recherche qui s’inscrit en grande partie dans la discipline de Pathologie Forestière fait partie des spécialités ciblées par le projet FOGRN-BC. La thématique abordée a été inspirée des enseignements reçus au niveau Baccalauréat, plus précisément au cours de Botanique - Systématique de la section Ingénieur des Techniques des Eaux et Forêts à l’ENEF – Gabon. Au cours de ces enseignements, le Professeur MINTSA Edouard rappelait que : « les arbres d’Alep (Desbordesia glaucescens) étaient toujours creux et pourris et que la plupart du temps, les arbres de cette essence n’étaient plus soutenus que par leurs contreforts ». Cette assertion du Professeur MINTSA a été décisive pour le choix de l’étude des champignons de carie. L’association des autres essences à l’étude n’aurait pu se faire sans le concours des techniciens de terrain et de leurs connaissances des écosystèmes forestiers et associations forestières. L’association du Béli (Julbernardia bifoliolata) et du Sorro (Scyphocephalium ochocoa) à l’étude des champignons de caries a été proposée par Paulin NSO NKA de la Compagnie Équatoriale des Bois (CEB)

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à Bambidie. Selon ce dernier, l’Alep, le Sorro et le Béli partagent le même habitat et présentent également des caries apparentes.

Les travaux présentés dans cette thèse ont été réalisés sous la direction de Louis BERNIER, Professeur titulaire au Département des sciences du bois et de la forêt de l’Université Laval. Le Professeur Auguste NDOUTOUME, de l’IRAF et le Docteur Jean BÉRUBÉ du Service Canadien des Forêts ont assuré la codirection.

Cette thèse comporte quatre (4) chapitres qui sont des articles représentant des chapitres rédigés sous forme de manuscrits scientifiques. Ces articles dont je suis l’auteure principale seront soumis dans des revues scientifiques différentes. Les coauteurs dans les quatre (4) articles sont Louis BERNIER, Jean BÉRUBÉ et Auguste NDOUTOUME. La collecte et le traitement des échantillons (carottes des arbres et basidiomes de champignons), les extractions d’ADN, les analyses biomoléculaires (PCR, électrophorèses, séquençage), le traitement et l’analyse des séquences d’ADN (traitement des séquences sur Mothur, reconstruction des arbres phylogénétiques sur MEGA5, MAGA6 et MEGA X), la soumission des séquences dans GenBank, la culture des champignons sur milieux gélosés, les tests microbiologiques sur les blocs de bois, l’Analyse de variance (ANOVA) sur SAS, l’interprétation des résultats et la rédaction des articles ont été réalisés par Inès Nelly MOUSSAVOU BOUSSOUGOU, sous la supervision de Louis BERNIER, Jean BÉRUBÉ et Auguste NDOUTOUME. Ces derniers ont largement contribué à travers les corrections successives. La caractérisation granulométrique des sols a été faite en utilisant la méthode de la pipette de Robinson par le Dr Maurice OGNALAGA de l’Institut National Supérieur d’Agronomie et

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Le premier article (chapitre 1) a fait l’objet d’une première soumission dans Comptes rendus Biologies en juillet 2016. En juillet 2017, n’ayant pas obtenu de réponse de l’éditeur, nous l’avons retiré pour soumission future dans une revue spécialisée. Une version anglaise du chapitre sera proposée à la soumission dans la revue Forest Pathology, sous la référence : MOUSSAVOU BOUSSOUGOU, I. N., BÉRUBÉ, J., NDOUTOUME, A., & BERNIER, L. (2019). Diversity of polypore fungi associated with decay in Beli (Julbernardia bifoliolata) trees in Gabon.

Une version anglaise du deuxième article (chapitre 2) sera soumise à

Fungal Ecology, sous la référence : MOUSSAVOU BOUSSOUGOU, I. N.,

NDOUTOUME, A., BERNIER, L., & BÉRUBÉ J. (2019). Diversity of endophytic fungi of Beli, Alep and Sorro tree species in southeastern forests of Gabon.

Une version anglaise du troisième article (chapitre 3) sera soumise à

Fungal Diversity, sous la référence : MOUSSAVOU BOUSSOUGOU, I. N.,

BÉRUBÉ, J., & NDOUTOUME, A., BERNIER, L., (2019). Diversity of polypore fungi associated with logs of Beli (Julbernardia bifoliolata), Alep (Desbordesia glaucescens) and Sorro (Scyphocephalium ochocoa) in southeastern forests of Gabon.

Une version antérieure du quatrième article (chapitre 4) avait été proposée à la soumission dans International Biodeterioration and

Biodegradation (IBB) en 2017 qui a interrompu les échanges pour des

raisons inconnues. Une version remaniée sera soumise dans la revue

Holzforschung, sous la référence : MOUSSAVOU BOUSSOUGOU, I. N.,

BERNIER, L., NDOUTOUME, A., BÉRUBÉ J. (2019). Degradation activity of decay fungi on Beli (Julbernardia bifoliolata), Alep (Desbordesia

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INTRODUCTION

1. Contexte et problématique

Ces travaux de recherche s’inscrivent dans un vaste projet mis en place dans le cadre du Réseau des Institutions de Formation Forestière et Environnementale de l’Afrique Centrale (RIFFEAC). Ce dernier a pour rôle central de mettre en place des pôles régionaux de spécialisation dans le cadre de la formation dans les écoles forestières du Bassin du Congo. Ces orientations proviennent de la Commission des forêts d’Afrique Centrale (COMIFAC) et ont pour but de former des personnels capables de répondre aux nouvelles exigences de la gestion durable des forêts du bassin du Congo. Il s’agit principalement de répondre aux trois (3) axes transversaux du Plan de convergence de la COMIFAC 2015 – 2025 adoptés en conseil des Ministres de la COMIFAC à savoir (COMIFAC 2014) : i) la Formation et renforcement des capacités; ii) la recherche-développement; et iii) la Communication, la sensibilisation, l’information et l’éducation. La formation des formateurs des institutions de formation forestières a été entreprise par le Projet d’appui à la Formation en Gestion des Ressources Naturelles dans le Bassin du Congo (FOGRN-BC) exécuté par l’Université Laval au Canada et financé par Affaires Mondiales Canada (anciennement Ministère des Affaires Étrangères, du Commerce et du Développement Canada). Ce premier projet FOGRN-BC a pris fin en Décembre 2013 et a fait place à un autre appelé projet d’appui au Programme Élargi de Formation en Gestion des Ressources Naturelles dans le Bassin du Congo (PEFOGRN-BC), financé par le Fonds pour les Forêts du Bassin du Congo (FFBC) administré par la Banque Africaine de Développement (BAD). Le projet PEFOGRN-BC a été exécuté par le

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Centre d'enseignement et de recherche en foresterie de Sainte-Foy inc. (CERFO) ont agi comme agences techniques de mise en œuvre du projet respectivement pour les volets universitaire et technique.

Parmi les pôles régionaux de spécialisation, la pathologie forestière avait été retenue dans le cas du Gabon et le Cameroun. Ces recherches s’inscrivent dans cette discipline et traitent des champignons endophytes et ceux associés aux caries2_{des arbres et du bois mort de Julbernardia}

bifoliolata (Béli), Desbordesia glaucescens (Alep) et Scyphocephalium ochocoa (Sorro) dans les Forêts du sud-est du Gabon.

Outre la pathologie forestière, ces travaux intègrent également la mycologie et la microbiologie du bois. La pathologie forestière est une sous-discipline de la phytopathologie; elle étudie les maladies des arbres et les agents qui les causent, dans le but de les contrôler. La mycologie est la science qui étudie les champignons. La microbiologie du bois, quant à elle, désigne l’étude des microorganismes à l’instar des bactéries, des champignons microscopiques, des protistes, etc., en relation avec les maladies et les dégâts causés dans le bois. Dans notre étude, les espèces forestières Béli, Alep et Sorro sont affectées par les caries des arbres. Ces essences avec un diamètre exploitable sont observables en abondance dans les peuplements résiduels après coupe. Aussi, les agents de caries du bois sont en majorité des champignons et, parmi ces derniers, les polypores sont observés de façon récurrente sur les arbres.

2_{La carie du bois est une décomposition enzymatique des cellules et tissus du bois} causée par les champignons lignivores. Cette décomposition entraine une modification de la texture, couleur et résistance du bois; le bois ainsi carié perd ses propriétés physiques et chimiques ainsi que sa masse.

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Au Gabon, les recherches sur les caries des essences exotiques en plantations comme l’hévéa ont déjà été entreprises (Guyot, 1997). Les travaux de recherche réalisés sur les champignons en général concernent les travaux de thèses de doctorat sur les champignons comestibles dans le nord du Gabon (Eyi Ndong, 2009) et ceux saprophytes traitant de l'étude de la diversité taxonomique et écologique des polypores (Yombiyeni, 2014). Le domaine de la microbiologie du bois au Gabon est un domaine vierge et des recherches devraient être entreprises compte tenu du secteur de la transformation du bois qui prend de l’ampleur dans ce pays.

L’exploitation du bois au Gabon est l’activité économique la plus importante après celle pétrolière. D’après les informations contenues dans le tableau de bord de l’économie (Direction Générale de l'Économie et de la Politique Fiscale, 2015), la décision gouvernementale du 5 novembre 2009 d’interdire l’exportation du bois sous forme de grumes, a permis d’accroitre le nombre d’entreprises de transformation locales. Ainsi, entre 2011 et 2013, la croissance moyenne annuelle de la production enregistrée par les industries du bois était 11,6 %. En 2014, l’augmentation de la production des industries de transformation du bois a été de 11,1 %, soit 720 654 m3_{de bois par rapport à l’année} précédente. En 2019, l’activité forestière a été en hausse. La production du bois a augmenté de 5,7% par rapport à l’année précédente (Direction Générale de l'Économie et de la Politique Fiscale, 2019); la production industrielle en 2019 était de 1 134 109 m3_{. Cette augmentation est due à}

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la forte consommation du bois d’Okoumé (Aucoumea klaineana Pierre)3 plutôt que le bois divers4_{affecté par le trafic scandaleux du Kévazingo} (Guibourtia tessmannii)5_{. Fort de cela, le gouvernement est favorable aux} recherches pour améliorer les pratiques en aménagement forestier afin d’assurer la pérennité des ressources forestières. Les recherches en foresterie couramment effectuées concernent la caractérisation écologique des forêts, l’aménagement forestier, ainsi que des études sur la biologie des principales essences forestières exploitées (Chaudhary et

al., 2016; Doucet, 2003; Fuhr et al., 1998; Medjibe et al., 2011;

Memiaghe et al., 2016; Sasaki et al., 2016). Les études sur les pathologies des arbres ont souvent été limitées à l’essence commerciale principale du Gabon, soit l’Okoumé (Aucoumea klaineana Pierre) (Deval, 1976). Cependant, comme tous les végétaux, les essences forestières sont sujettes aux maladies. Le Gabon possède une soixantaine d’espèces forestières indigènes qui font l’objet d’une exploitation intensive et pour certaines de ces essences, les problèmes de caries ont souvent été rapportés. Les relevés sur les ravageurs des arbres ont été effectués dès 1944 dans le cadre des recherches en sylviculture et amélioration génétique du Centre Technique Forestier Tropical (CTFT) sur les plants d’Okoumé en pépinière et en plantation (Grison, 1979). En milieu naturel,

3_{L’Okoumé est l’essence principale exploitée au Gabon à cause de sa régénération} rapide. Cette essence est utilisée pour la fabrication du contreplaqué.

4_{Bois Divers est un terme qui regroupe toutes les essences commerciales du Gabon} autre que l’Okoumé.

5_{Kévazingo (Guibourtia Tessmannii) est une essence de la famille des Fabacées de forte} densité dont la commercialisation fait l’objet de trafics intenses au Gabon. Le prix du mètre cube de cette essence varie entre 600 et 1800 Euros en fonction de la qualité du bois.

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aucune étude à proprement parler sur les champignons pathogènes des essences commerciales du Gabon n’a été menée jusque-là.

Lors de l’exploitation du bois, les tiges affectées par la carie sont coupées et abandonnées dans les parterres de coupe, ce qui crée un biais au niveau des volumes estimés par les exploitants forestiers. Les caries sont visibles également sur les souches après abattage sous forme de carie de bois de cœur. Ce phénomène est très fréquent chez l’Alep, où les vieux individus ne sont plus supportés que par les contreforts (White & Abernethy, 1996). Les caries de cœur ont été également observées sur les arbres de Béli de diamètre exploitable. Ces caries constituent une source de pertes économiques (Schwarze & Jeffery, 2004).

Les caries du bois se définissent comme des décompositions enzymatiques des parois des cellules du bois accompagnées de changements plus ou moins prononcés dans les propriétés chimiques et physiques du bois. Il est vrai que la carie détériore une partie de la matière ligneuse potentiellement utilisable, mais c’est un processus essentiel qui contribue au recyclage de la matière organique. Les caries présentes sur les arbres vivants peuvent être occasionnées non seulement par des champignons parasites (pathogènes), mais également par des saprophytes. Ces derniers colonisent les tissus morts du bois, notamment, les cellules du duramen et n’interfèrent pas dans la croissance et le fonctionnement physiologique de l’arbre. Par contre, lorsqu’elles sont causées par des champignons pathogènes lignivores, elles affectent la physiologie de l’arbre en s’attaquant aux cellules du cambium (tissus responsables de la croissance en diamètre) et peuvent entrainer la mort des arbres (Dobbertin et al., 2001; Paolo et al., 2002).

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réactions dans l’arbre caractéristiques de la présence d’une maladie dans l’hôte et s’accompagne des signes et symptômes. Sur les arbres de Béli debout, nous avons observé la présence de divers basidiomes de champignons polypores. Outre les caries observées sur les arbres debout au niveau du tronc, les arbres de Béli sont souvent impliqués dans les chablis en forêt. Les racines des arbres renversés par le vent sont cariées. Les attaques racinaires des arbres sont généralement l’œuvre des pourridiés. Ces derniers sont causés par des champignons parasites. Toutefois, les basidiomes de champignons étaient difficilement observables sur les essences d’Alep et de Sorro. C’est ainsi que dans le chapitre 1 de cette thèse, nous nous sommes intéressés à la diversité de champignons polypores associés à la carie des arbres de Béli (Julbernardia

bifoliolata) sur pied. Cependant, la plupart des champignons de la famille

des Polyporacées peuvent vivre à l’intérieur de l’arbre sans produire des carpophores (Annesi et al., 2003). Les champignons sont présents dans l’arbre sous forme d’hyphes et fructifient difficilement. La deuxième méthode utilisée consistait à prélever des carottes de bois sur des arbres présentant des signes de carie pour échantillonner les champignons compte tenu de la rareté des basidiomes chez l’Alep et le Sorro pour l’amplification d’ADN de champignons extrait à l’aide d’amorces universelles de champignons. Cette méthode nous a permis d’obtenir la flore endophytique diversifiée des essences à l’étude constituant ainsi le chapitre 2 de cette thèse. Ce volet de recherche traitait de la diversité de champignons endophytes chez les essences J. bifoliolata, D. glaucescens et S. ochocoa.

L’origine des basidiomes de champignons présents sur le bois abattu peut provenir d’hyphes latents présents dans le bois d’aubier (Boddy, 2001). Selon cette dernière, les champignons présents à l’état de latence

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peuvent faire partie du premier cortège de champignons une fois les essences abattues. Ainsi, l’identification des champignons polypores a été faite à partir des basidiomes récoltés sur les essences d’arbres debout d’une part et d’autre part sur les grumes (coursons de trois mètres de longueur) coupées et déposées le long des chemins forestiers pour les champignons de carie du bois. Dans ce chapitre 3, il s’est donc agi d’observer la diversité des champignons polypores associés à la décomposition des coursons de bois des essences de Béli, d’Alep et de Sorro.

Par la suite, pour tester la capacité à dégrader les cellules du bois des champignons polypores associés à la carie des arbres sur pied, nous avons observé en laboratoire l’activité de dégradation du bois par des champignons de carie à travers le chapitre 4 : Activité de dégradation de quatre champignons de carie sur des blocs de bois de Béli (J. bifoliolata), d’Alep (D. glaucescens) et de Sorro (S. ochocoa).

L’identification morphologique des espèces chez les champignons forestiers peut se faire par des clés de détermination des espèces développées par des chercheurs et mycologues. Ces dernières font appel à une série de critères descriptifs (Boulet, 2003). Cependant pour les amateurs, les clés d’identification morphologiques peuvent être difficiles à maîtriser et engendrer des erreurs d’identification entre des espèces qui présentent les mêmes caractéristiques. Il existe donc des limites aux techniques d’identification classique. Pour éviter les erreurs, il est possible de coupler l’identification morphologique à l’identification moléculaire. Ainsi, pour éviter les pertes de temps dans nos recherches, les techniques d’identification biomoléculaires ont été adoptées pour la détermination

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responsables de carie du bois par les méthodes morphologiques nécessite la présence de la fructification du champignon. Or, il n’est pas toujours évident d’observer la présence de basidiomes. Aussi, les outils de biologie moléculaire sont de plus en plus utilisés et permettent une meilleure fiabilité des résultats d’identification.

2. Cadre de l’étude

2.1. Localisation géographique du Gabon

Le Gabon est un petit pays forestier du Bassin du Congo, qui couvre une superficie de 267 667 km². La superficie forestière est estimée à 23,6335 millions d’ha (88,3 %) de la superficie totale du pays (Sannier, 2014). Il est traversé par l’Équateur et est géographiquement localisé entre 8°50' E — 14°50' E et 2° N — 3° 50' 1" S (système WGS 84). Il est bordé par l’océan Atlantique à l’Ouest et possède des frontières communes avec le Cameroun et la Guinée – Équatoriale au Nord, puis le Congo-Brazzaville à l’Est et au Sud (Fig. 1). Il possède plusieurs cours d’eau dont le plus long est le fleuve Ogooué, suivi des fleuves Nyanga, Ivindo, Ngounié et Komo. À cause de la grande diversité floristique et faunique existante au Gabon, le gouvernement a érigé 10 % de la superficie de son territoire en parcs nationaux. Le Gabon possède treize parcs nationaux gérés par l’Agence Nationale des Parcs Nationaux (ANPN). Sur la base de la présentation d'un dossier technique, l’ANPN peut autoriser à l’intérieur des parcs, les activités de recherche scientifique, les activités d'exploitation à des fins touristiques, la circulation d'engins à moteur et l'atterrissage d'aéronefs, l'abattage et la capture d'animaux, la destruction et la collecte de plantes et de minéraux, les travaux de

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terrassement ou constructions nécessaires à la gestion d'un parc national ainsi qu'aux activités touristiques, culturelles, d'éducation ou de recherche après étude d'impact environnemental (Direction des Publications Officelles, 2007).

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2.2. Climat, relief et types de sols

Le climat du Gabon est de type équatorial, il est chaud et humide, avec une moyenne de précipitation de 2 897 mm de pluies et 25,9 °C de moyenne thermique annuelle (Drouineau & Nasi, 1999). On reconnait au Gabon l’existence de quatre saisons distinctes et alternées, dont deux saisons de pluies et deux saisons sèches. La grande saison sèche survient entre juin et septembre, suivie de la petite saison sèche entre décembre et janvier (Doucet, 2003). Toutefois, les rythmes de saisons (saison sèche versus saison des pluies) varient de façon régionale avec des variations spatiales nord, centre et sud-ouest du pays (Drouineau & Nasi, 1999). On distingue trois grands ensembles géomorphologiques au Gabon, soit les plaines côtières représentées par le bassin sédimentaire côtier, les plateaux représentés par les plateaux du Nord et les plateaux Batékés du Sud-Est et les montagnes qui séparent les deux derniers et représentées par les monts de Cristal au Nord-ouest, le mont Mayombe et Massif du Chaillu au Sud (Drouineau & Nasi, 1999). Le bassin sédimentaire est composé de sédiments côtiers allant du Primaire au Néogène déposé sur un socle Précambrien-Archéen (Drouineau & Nasi, 1999). Les plateaux Batékés, également composés de sédiments, sont constitués de grès et sables continentaux formés au Tertiaire. Les plateaux du Nord situés dans le Woleu-Ntem sont constitués par la formation d’une vaste pénéplaine avec l’affleurement du vieux socle Précambrien-Archéen à l’Est. On retrouve également un dépôt de sédiments du Protérozoïque dans la vallée de l’Ogooué et la Nyanga. Sur le bord Ouest du socle Précambrien-Archéen, on retrouve les reliefs des monts de Cristal. Dans le Sud-ouest, on retrouve le Massif du Chaillu, le mont Mayombe et les monts Ikoukou

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Sur le plan pédologique, le bassin sédimentaire possède des sols sableux, acides et pauvres chimiquement avec des conditions xériques pendant la saison sèche. Sur les plateaux du Nord-est, on retrouve des sols profonds avec une forte teneur en argile, mais qualifiés de pauvres. Sur les plateaux Batékés, la texture du sol est également sableuse. Dans le Sud-ouest, à cause de l’érosion des sols des monts Ikoukou, les sols sont de type sédimentaire schisto-gréseuse. Ces sols sont qualifiés de profonds et fertiles à cause de l’abondance des argiles et des limons fins dus au relief marqué (Drouineau & Nasi, 1999).

2.3. Végétation et essences étudiées 2.3.1. Végétation

Parmi les régions phytogéographiques de l’Afrique décrites par Monod en 1957 et Troupin en 1966, le Gabon est situé dans la région Guinéo-Congolaise, caractérisée par une forêt Ombrophile aux espèces sempervirentes et semi-caducifoliées (De Namur, 1990). Selon ce dernier, cette région est composée de forêts denses avec plusieurs variantes et de savanes. On retrouve la Forêt Dense Humide Sempervirente (FDHS), également qualifiée de Forêt Ombrophile Guinéo-Congolaise Sempervirente Littorale Hygrophile (White, 1986). Cette forêt est dominée par les essences de la famille des Césalpiniacées, une association des essences Saccoglottis gabonensis et Aucoumea klaineana (De Namur, 1990). Outre la FDHS, on trouve la Forêt Dense Humide Semi-Décidue (FDHSD) ou Semi-Caducifoliée (FDHSC) dans le Nord-est du Gabon et ayant comme essences caractéristiques Triplochiton

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claires avec de grands arbres au sous-bois composé de plantes rameuses des familles des Marantacées et des Zingibéracées, la forêt inondée avec des essences aux racines échasses ainsi que des palmiers grimpants appartenant aux genres Ancistrophyllum, Eremospalha et Calamus. Enfin, les formations de savanes qui sont rencontrées dans la zone côtière et dans les forêts sous forme d’enclaves. Cette classification des forêts est proche de celle faite par Maley (1990). Ce dernier reconnait deux grands ensembles, les forêts sempervirentes et les forêts semi-caducifoliées. Cette classification non stricte souffre de l’hétérogénéité des espèces floristiques présentes et, de ce fait, la caractérisation des forêts a été réaménagée et basée sur la dominance des espèces forestières. Selon Maley (1990), on retrouve la forêt sempervirente à Gilbertiodendron

dewevrei, la forêt littorale à Lophira alata, la forêt à Okoumé (Aucoumea klaineana), ainsi que les formations forestières clairsemées à

Marantaceae et Zingiberaceae.

Les espèces forestières sont reliées à des environnements spécifiques (vallées, montagnes, régions côtières, etc.). Les types forestiers existants au Gabon peuvent être différenciés selon les reliefs (monts de Cristal, mont du Chaillu, etc.). En partant de l’océan atlantique, on reconnait les forêts littorales, orientales et continentales (Senterre, 2005). Selon ce dernier, les grands ensembles forestiers existants sont les forêts littorales, orientales, les forêts sous influence littorale et/ou orientale, les forêts continentales et les forêts submontagnardes.

La forêt gabonaise est placée dans le centre d’endémisme Guinéo-Congolais (White, 1986) et renferme les refuges pour des xérophytes et des orophytes (Reitsma et al., 1992).

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La caractérisation des forêts a été également faite sur la base de la dynamique et de l’évolution des forêts dans le temps. Les changements climatiques et les pressions anthropiques provoquent une colonisation des espaces (savanes et jachères) par des essences forestières où on assiste à l’accroissement des espaces boisés (Maley, 1990; White & Abernethy, 1996). Dans l’ouvrage de White et Abernethy (1996), outre les bosquets, les savanes et les forêts-galeries, on distingue trois types de forêts : la forêt jeune, la forêt à Marantacées ou forêt secondaire et la forêt mature. La forêt jeune résulte de la colonisation des espaces ouverts et des savanes. Elle est caractérisée par la présence de jeunes peuplements de trois essences en particulier, soit l’Okoumé (Aucoumea klaineana), l’Azobé (Lophira alata) et l’Ozouga (Sacoglotis gabonensis). La forêt à Marantacées ou forêt Secondaire est caractérisée, quant à elle, par la présence au sol d’une végétation d’herbacées composées principalement des espèces de la famille des Marantacées et de Zingibéracées. Les nouvelles espèces résultant de la colonisation des forêts jeunes permettent le changement du couvert forestier. Enfin, la forêt mature est la résultante du changement du couvert forestier qui se densifie et ayant entrainé la disparition progressive de la végétation herbacée. Elle est caractérisée par un sous-bois clair et une végétation classique de forêt pluviale composée de plusieurs espèces forestières avec un couvert forestier formant des mosaïques. Les arbres sont particulièrement grands et ont de gros diamètres. Par exemple, l’Azobé est une essence qui peut atteindre 60 m de hauteur et 150 cm de diamètre et l’essence Guibourtia

tessmannii (Kévazingo) qui fait l’objet de fortes convoitises et vendue au

marché noir peut atteindre plus de 2 m de diamètre (White & Abernethy, 1996).

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2.3.2. Essences forestières étudiées

Les essences forestières Julbernadia bifoliolata, Desbordesia glaucescens et Scyphocephalium ochocoa ont été largement décrites dans l’ouvrage de White & Abernethy (1996). L’espèce D. glaucescens (Irvingiaceae) est un arbre commun de la forêt à Marantacées. Selon White & Abernethy (1996), ses fruits ailés sont dispersés par le vent, l’écorce est pâle et rugueuse et son houppier est particulièrement coloré. Les arbres de cette espèce peuvent atteindre des hauteurs de 50 mètres et sont pourvus de contreforts spectaculaires et minces. Les grumes servent de buses à cause du cœur attaqué et rongé par les champignons de carie. L’espèce

S. ochocoa (Myristicaceae) est un arbre de la forêt mature pouvant

atteindre deux mètres de diamètre et 35 mètres de hauteur. Elle est également pourvue de hauts contreforts. Son écorce est rouge foncé et tachetée de lichens pâles, qui se desquame en écailles. L’espèce J.

bifoliolata (Cesalpiniaceae) est un grand arbre de la forêt Mature avec des

hauteurs de près de 40 mètres. Son écorce mince et lisse est très appréciée des écureuils volants qui s’en nourrissent. Cette espèce est également pourvue de contreforts minces. Le fruit est une gousse déhiscente qui projette des graines à une vingtaine de mètres. Le bois a une couleur jaunâtre pâle avec des grains brun sombre. Les essences de Béli sont dominantes dans la localisation des gites pour les anomalures (Anomalurus spp.) à cause de la présence de carie des arbres (Julliot et