Equipe Fonctions et Evolution de l’Holobionte Végétal

Animation: Manuel Blouin

L’holobionte végétal est constitué d’une plante et des microorganismes associés. En plus d’être une unité fonctionnelle dans laquelle le microbiote modifie la croissance et le développement de la plante, et vice et versa, l’holobionte serait également une unité de sélection en évolution. Du fait de cette intégration fonctionnelle et évolutive, de nombreuses adaptations des holobiontes à leur environnement reposent sur les interactions entre plantes et microorganismes. Le rôle des microorganismes dans ces adaptations a vocation à prendre une importance grandissante dans un contexte de changement global, du fait de la vitesse d’adaptation plus rapide chez les microorganismes que chez les plantes. De plus, la dynamique écologique et évolutive des interactions plantes-microorganismes peut avoir des conséquences sur des fonctions de l’écosystème primordiales, telles que la production primaire, le cycle des nutriments, la structure du sol, le devenir des polluants organiques...

L’équipe possède une expertise, notamment sur : (i) les plantes, en particulier les espèces cultivées et les espèces modèles, (ii) différentes catégories spécifiques de microorganismes, tels que les champignons mycorhiziens, (iii) les communautés microbiennes dans leur diversité.

Les travaux de l’équipe portent sur le rôle des communautés microbiennes dans les fonctions du sol qui influencent les plantes, notamment leur nutrition minérale et leur immunité. Les facteurs biotiques susceptibles d’induire une hétérogénéité spatiale et temporelle (« hot spots and hot moments »), tels que la symbiose endomycorhizienne ou les structures biogéniques créées par la macrofaune font l’objet d’une attention particulière. Ces fonctions sont étudiées sur des plantes seules, ou en interaction au sein de communautés végétales.

L’équipe travaille également sur l’évolution des microorganismes associés aux plantes (en particulier les endomycorhizes), le core microbiote rhizosphérique, la sélection naturelle et artificielle de communautés microbiennes. L’équipe conduit des travaux en ingénierie écologique microbienne pour les cultures dans une volonté de respect de l’intégrité des agroécosystèmes.

De nombreuses méthodes sont mobilisées pour aborder ces thématiques scientifiques, depuis la culture de microorganismes (souches, communautés synthétiques ou complexes), la biologie moléculaire, la bioinformatique et les approches -omiques. Les collections de microorganismes de l’unité (IBG, MIAE) sont mobilisées dans des projets de recherche. L’équipe utilise régulièrement les infrastructures scientifiques de l’unité serre-4PMI (phénotypage haut débit, Phenom), GenoSol (AnaEE France, RaRe) et le plateau sol de l’Institut Agro Dijon