S'il est déjà connu que l'oomycète du sol Pythium oligandrum est capable de favoriser la croissance des plantes et de les protéger contre les pathogènes, son utilisation dans les produits phytosanitaires est encore limitée et l'impact de ce mycoparasite sur d'autres types d'interactions plantes-microbes, notamment mutualistes, n'est pas encore clair et le mode d'application doit être optimisé. Cette thèse de doctorat est principalement axée sur ces points en établissant d'abord un système biologique impliquant des plantes légumineuses, la légumineuse modèle Medicago truncatula et la plante agronomique pertinente, Pisum sativum (pois fourrager) permettant d'étudier plus en détail l'interaction symbiotique possible entre cet oomycète et d'autres symbiotes, notamment les champignons MA et les rhizobactéries. J'ai d'abord évalué l'interaction plante-P. oligandrum par diverses approches, notamment la métabolomique et la transcriptomique. Parallèlement, les propriétés générales de cet oomycète associé aux racines, notamment la promotion de la croissance et la protection des plantes, ont été testées sur notre système biologique. Ce système biologique a été testé avec P. oligandrum et Rhizophagus irregularis ou Ensifer meliloti pour déterminer si P. oligandrum inhibe ou non la nodulation et la mycorhization. Un autre axe consistait à évaluer l'interaction microbe-microbe dans le sol. En d'autres termes, nous étions intéressés à comprendre quel pouvait être l'impact de P. oligandrum sur la communauté microbienne du sol. Dans cette première partie, nous avons montré que P. oligandrum favorise la croissance, la forme physique et l'immunité de M. truncatula et P. sativum, permettant une forte protection contre l'un des principaux pathogènes dévastateurs des légumineuses, Aphanomyces euteiches, sans impact significatif sur les interactions mutualistes.
La deuxième partie de mon travail de recherche a été consacrée à l'évaluation, en collaboration avec notre partenaire industriel, de l'effet de P. oligandrum sur une culture majeure, le blé. Comme preuve de concept, des traitements de semences ont été effectués en utilisant une préparation de mycélium de P. oligandrum. L'impact de P. oligandrum a d'abord été évalué sur le développement des plantes et ensuite sur une maladie majeure du blé. |
While it is already known that the soil-borne oomycete Pythium oligandrum is able to promote plant growth and protect plants against pathogens, its use in plant protection products is still limited and the impact of this mycoparasite on other type of plant-microbe interactions, notably mutualistic ones, is not yet clear and the mode of application needs to be optimized. This PhD thesis is mainly focused on these points by establishing first, a biological system involving legume plants, the model legume Medicago truncatula and the agronomic relevant plant, Pisum sativum (forage pea) allowing to further investigate the possible symbiotic interaction between this oomycete and other symbionts notably, AM fungi and rhizobacteria. First, I evaluated plant-P. oligandrum interaction through diverse approaches including metabolomics and transcriptomics. Meanwhile, the general properties of this root-associated oomycete, including growth promotion and plant protection was tested on our biological system. This biological system was tested with P. oligandrum and Rhizophagus irregularis or Ensifer meliloti to determine whether P. oligandrum inhibits nodulation and mycorrhization or not. Another axis was to assess microbe-microbe interaction in the soil. In other words, we were interested to understand what could be the impact of P. oligandrum on soil microbial community. In this first part, we showed that P. oligandrum promotes growth, fitness and immunity of M. truncatula and P. sativum, allowing a strong protection to one of the main devastating legume pathogens, Aphanomyces euteiches, without significant impact on mutualistic interactions.
The second part of my research work was devoted to evaluate in collaboration with our industrial partner the effect of P. oligandrum on a major crop, wheat. As a proof of concept, seed treatments were performed using a preparation of P. oligandrum mycelium. The impact of P. oligandrum was first evaluated on plant development and further on a major wheat disease. |