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![Microbial diversity and pathogen-microbiome interactions in crop residues](https://infodoc.agroparistech.fr/img_cache/pmb_agroparistech_record_211938.webp)
Titre : |
Microbial diversity and pathogen-microbiome interactions in crop residues : the case of Zymoseptoria tritici and Leptosphaeria maculans in a wheat-oilseed rape system
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Auteur(s) : | Lydie Kerdraon, Auteur |
Type de document : | Thèse |
Sujets : | Plantes -- Maladies cryptogamiques -- Thèses et écrits académiques ; Triticum aestivum -- Agriculture -- Thèses et écrits académiques ; Colza -- Agriculture -- Thèses et écrits académiques ; Microflore -- Thèses et écrits académiques |
Résumé : |
Les résidus de culture, compartiment à l’interface plante-sol et niche écologique à part entière, ont un impact biologique majeur sur les agrosystèmes lorsqu'ils sont maintenus en surface. Ils contribuent aussi, en tant que source récurrente d'inoculum, au développement d’épidémies végétales. Pour approfondir notre compréhension de ce compartiment et de son importance pour la gestion de maladies fongiques, nous avons étudié les interactions entre le microbiome des résidus et deux agent pathogènes importants dans les systèmes blé-colza, Zymoseptoria tritici et Leptosphaeria maculans. Dans un premier temps nous avons caractérisé la dynamique temporelle des communautés fongiques et bactériennes associées à des résidus échantillonnés dans trois parcelles en rotation blé-colza pendant une [...]
Les résidus de culture, compartiment à l’interface plante-sol et niche écologique à part entière, ont un impact biologique majeur sur les agrosystèmes lorsqu'ils sont maintenus en surface. Ils contribuent aussi, en tant que source récurrente d'inoculum, au développement d’épidémies végétales. Pour approfondir notre compréhension de ce compartiment et de son importance pour la gestion de maladies fongiques, nous avons étudié les interactions entre le microbiome des résidus et deux agent pathogènes importants dans les systèmes blé-colza, Zymoseptoria tritici et Leptosphaeria maculans. Dans un premier temps nous avons caractérisé la dynamique temporelle des communautés fongiques et bactériennes associées à des résidus échantillonnés dans trois parcelles en rotation blé-colza pendant une période de deux ans. Les communautés ont été caractérisées par metabarcoding et des isolements complémentaires sur milieu. En plus de constituer deux collections de référence fongiques et bactériennes, cela nous a permis de comparer l'efficacité de méthodes culture-indépendante et culture-dépendante. L'impact de la plante, de la saisonnalité et de la rotation sur le microbiome des résidus de culture a été significatif pour les communautés fongiques et bactériennes. L'impact de la plante sur le microbiome des résidus a diminué au cours du temps, concomitamment au remplacement des taxons originaires de la plante par des taxons originaires du sol, considérés comme plus généralistes. La plupart des genres bactériens identifiés par metabarcoding ont également pu être isolés, contrairement aux champignons (à cause de biais techniques), démontrant ainsi la complémentarité des deux approches. Dans un second temps, les effets de la présence de Z. tritici et de L. maculans sur le microbiome des résidus de colza et de blé ont été évalués en combinant des analyses discriminantes linéaires (LDA) et des analyses de réseaux d’interaction (ENA). Nous avons comparé les communautés bactériennes et fongiques associées aux résidus de blé, avec et sans inoculation préliminaire de Z. tritici, en contact ou non avec le sol, à quatre dates d'échantillonnage pendant deux années. Le nombre de micro-organismes favorisés ou désavantagés par l'infection de Z. tritici a diminué au cours du temps et a été plus faible pour les résidus en contact avec le sol. Plusieurs micro-organismes ont été influencés par l'infection, mais peu d’entre eux ont été en interaction directe avec Z. tritici, pourtant un taxon clé. Parallèlement, l'effet de L. maculans sur le microbiome des résidus de colza a été évalué sur une période d'un an en utilisant deux lignées isogéniques 'Darmor' et 'Darmor-Rlm11' porteur d’un gène de résistance contre L. maculans. Les communautés ont évolué à mesure que les résidus se sont dégradés, comme pour le blé. Les LDA ont montré que plusieurs micro-organismes ont été impactés par la présence du gène Rlm11, sans que L. maculans ne soit considéré comme un taxon clé dans les ENA. Cette étude a finalement fourni des informations essentielles sur l’influence des champignons pathogènes sur les communautés microbiennes des résidus de blé et de colza. Leur présence a eu un impact sur des espèces déjà décrites comme pathogènes (ex. Blumeria graminis, Fusarium, Cladosporium et Alternaria) ou comme agents de biocontrôle (ex. Trichoderma, Epicoccum, Cryptococcus, Chaetomium). Le metabarcoding, déjà utilisé pour les décrire les communautés des compartiments plante et sol, gagnerait à être désormais appliqué aux résidus de cultures pour identifier les micro-organismes potentiellement bénéfiques qu’ils hébergent. La complexité et le caractère transitoire des interactions expliquent que l'utilisation d'agents de biocontrôle soit difficile à mettre en œuvre en ayant pour cible les résidus en tant que source d’inoculum. D'autres études seront nécessaires pour mieux exploiter ces interactions dans une perspective appliquée.
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Editeur(s) : | Gif-sur-Yvette [France] : Université Paris-Saclay ; Paris [France] : AgroParisTech |
Date de publication : | 2019 |
Format : | 222 p. |
Langue(s) : | Anglais |
Lien vers la notice : | https://infodoc.agroparistech.fr/index.php?lvl=notice_display&id=211938 |
Exemplaires
Localisation | Emplacement | Pôle | Section | Cote | Support | Disponibilité |
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aucun exemplaire |
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