Connaître le microbiote racinaire favorable à la croissance, la santé et la qualité nutritionnelle de la plante pour contribuer au développement de systèmes de culture innovants qui valorisent les interactions plante-microbiote afin de limiter les apports d'intrants et de promouvoir le rendement et la qualité des productions.

Animation : Sylvie Mazurier

Composition : 2 scientifiques (Barbara Pivato, Sylvie Mazurier), 1 maître de conférences uB (Jean-Paul Lemaitre), 1 ingénieure (Laure Avoscan), 1 technicienne en disponibilité (Florence Deau), 1 technicien CDD (Pierre-Manuel Loria), 2 PhD (Amélie Semblat, Liya Zhu)

Etude de communautés bactériennes et de souches isolées

Communautés bactériennes étudiées à partir d’ADN/ARNs extraits du sol rhizosphérique et des racines et microorganismes isolés, cultivés, et inoculés à la plante (études de microscopie, bio essais in vitro, en serre, au champ). Etude de différents genres et espèces ; focus particulier sur les bactéries du genre Pseudomonas (caractérisation taxonomique et fonctionnelle).

Du champ à la molécule… →

←…et de la molécule au champ

•Etude de traits microbiens (synthèse de molécules chélatant le fer -sidérophores- et/ou d’autres métaux -métallophores- ; aptitude à mobiliser le fer, le phosphate, le soufre ; synthèse d'antibiotiques ; présence de systèmes sécrétoires…)  et de mécanismes impliqués dans des effets bénéfiques sur la plante (apport en fer, phosphate, soufre et autres micronutriments ; promotion de la fixation biologique de l’azote atmosphérique ; résistance aux stress ; antagonisme à l'encontre de phytopathogènes ; stimulation des réactions de défense…) et recherche de marqueurs pour identifier et suivre le devenir de microorganismes bénéfiques dans les sols et en association avec la plante.

•Recherche de traits végétaux qui favorisent la présence et l'activité des microorganismes bénéfiques pour identifier les variétés et les associations végétales (céréale-légumineuse type blé-pois) tirant au mieux partie du microbiote. Recherche de gènes marqueurs permettant d'inclure des traits végétaux favorables aux interactions bénéfiques dans des programmes de sélection et d’amélioration génétique des cultures.

Stratégie

❶ Etudier la diversité et la structure des populations et communautés microbiennes impliquées dans les fonctions d’intérêt Ø soulever des hypothèses

❷ Tester les hypothèses ; identifier des traits et des gènes d'intérêt sur des modèles (plantes/souches microbiennes)

❸ Développer des outils moléculaires permettant en retour l’analyse des communautés fonctionnelles correspondantes

❹ Utiliser ces outils pour étudier des facteurs de l'environnement qui impactent leur fonctionnement : Sols & pratiques culturales ; focus particulier sur les cultures associées pois-blé, les stress biotiques (phytopathogène) et abiotiques (stress ferrique et hydrique).

Collection

>15 000 souches bactériennes issues de différents sols et plantes - lin, tomate, tabac, médicago, blé, pois…

            >11000 appartiennent à des genres et à des espèces diverses

            >4000 appartiennent au genre Pseudomonas

Travaux représentatifs

•Projet EFfORT - Institut Carnot Plant2Pro (2023-2025) - Ecologie et Fonctionnement du micrObiote Rhizosphérique impliqué dans l’amélioration de la nuTrition en fer du pois.

•Projet AMETHYSTES – ANR - (2022-2025) Caractérisation avancée des métallophores (molécules chélatant fer et autres métaux) microbiens dans les systèmes environnementaux sol-microorganismes-plantes, effets sur la nutrition des plantes. https://anr.fr/Projet-ANR-21-CE20-0022

•Projet POSiTiF - Institut Carnot Plant2Pro (2018-2021) - Promouvoir la tolérance du pois aux stress abiotique (Fer) et biotique (phytopathogène) via les interactions biotiques dans la rhizosphère. [fiche projet POSiTiF]

•Articles scientifiques - Rhizosphere Bacterial Networks, but Not Diversity, Are Impacted by Pea-Wheat Intercropping (2021) https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.674556  ; Impact of Bacterial Siderophores on Iron Status and Ionome in Pea (2020) https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00730

•Revue scientifique - Importance of the rhizosphere microbiota on iron biofortification of plants (2021) https://doi.org/10.3389/fpls.2021.744445

•Article non académique - Compréhension et valorisation des interactions entre plantes et microorganismes telluriques : un enjeu majeur en Agroécologie ; ‘Le sélectionneur Français’ (2019) https://www.selectionneurs.asso.fr/wp-content/uploads/2019/12/BULL70-2019-07-P_Lemanceau_coll.-V04.pdf