Soutenance de thèse de Mirna AL SARRAJ

Microbiome du bois de vigne : Influences génétiques et environnementales – Rôle dans les défenses précoces à l'ESCA


Titre anglais : Vinewood microbiome: Genetic and environmental influences - Role in early defenses at ESCA
Ecole Doctorale : SEVAB - Sciences Ecologiques, Vétérinaires, Agronomiques et Bioingenieries
Spécialité : Developpement des plantes, interactions biotiques et abiotiques
Etablissement : Université de Toulouse
Unité de recherche : UPR - PPGV - Physiologie Pathologie et Génétique Végétales


Cette soutenance a eu lieu jeudi 29 juin 2023 à 13h30
Adresse de la soutenance : 75 Voie du Toec, 31076 Toulouse Campus école d'ingénieurs du Purpan - salle Amphi 65

devant le jury composé de :
Alban JACQUES   Enseignant chercheur   EI Purpan   Directeur de thèse
Thierry LAGRAVERE   Enseignant Chercheur   EI Purpan   CoDirecteur de thèse
Chloé DELMAS   Directrice de recherche   INRAE Nouvelle-Aquitaine Bordeaux   Rapporteur
Corinne VACHER   Directrice de recherche   INRAE Nouvelle-Aquitaine Bordeaux   Rapporteur
Florence FONTAINE   Professeure des universités   Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)   Rapporteur
Bernard DUMAS   Directeur de recherche   CNRS - LRSV   Président


Résumé de la thèse en français :  

Avec une forte recrudescence au cours des trois dernières décennies, l'ESCA est une maladie du tronc de la vigne qui menace toutes les régions viticoles. Il s'agit d'une maladie fongique qui s'attaque aux organes pérennes de la vigne. L'Esca résulte d'un pathosystème complexe. Elle est aujourd'hui un fléau pour le monde viticole car elle affecte le tronc de la vigne ; les symptômes varient en fonction de l'âge de la plante, de la gravité de l'infection et du contexte pédoclimatique. Environnement fongique endophytique des jeunes plants de pépinière, tentative de caractérisation de la diversité pour aller vers une étude de son influence sur les interactions précoces plante-microorganisme associées à l'ESCA. L'objectif principal de cette thèse est de tester l'influence du microbiome sur l'établissement de réponses précoces du bois vis-à-vis des champignons associés à la maladie de l'esca. Par conséquent, ce travail ne prévoit pas de caractériser le microbiome, mais plutôt de décrire la réponse précoce au microbiome afin de vérifier si ce microbiome est différent ou non. Le premier objectif englobe deux parties principales concernant la diversité. Premièrement, savoir si le microbiome des plants greffés est variable en fonction de l'origine (pépinière), et donc déterminer s'il existe une diversité de microbiome au sein des pépinières. Cette partie abordera la variabilité en utilisant deux approches : la comparaison de deux mégaenvironnements (États-Unis et France) et de deux pépinières différentes au sein d'un même mégaenvironnement. Deuxièmement, décrire la diversité naturelle du microbiome de boutures commerciales dans deux pépinières françaises. Le deuxième objectif est de caractériser les réponses du bois de vigne aux infections par Phaeoacremonium minimum et Phaemoniella chlamydospora, ces deux pathogènes étant principalement associés à l'esca. De plus, le modèle réductionniste utilisé pour traiter cette question facilite la caractérisation des réponses à chaque pathogène. L'interrogation sera abordée à deux échelles "omiques" : transcriptomique à 48 heures et métabolomique à 3 semaines post-infection, fournissant ainsi une perspective globale sur la reprogrammation moléculaire précoce dans les tissus du bois de vigne en réponse à ces champignons. L'analyse montre des différences significatives entre les deux pépinières tant en termes de diversité alpha que de diversité bêta, en validant ainsi la possibilité d'évaluer rapidement l'influence de ce microbiome sur les réponses du bois aux agents pathogènes associés à l'esca.

 
Résumé de la thèse en anglais:  

In the last three decades, esca has become a disease of the trunk of the vine that threatens all the viticultural regions. It is a fungal disease that attacks the perennial organs of the vine. Esca is the result of a complex pathosystem. Nowadays, it is a scourge for the viticultural world because it affects the trunk of the vine; the symptoms vary according to the age of the plant, the severity of the infection, and the pedoclimatic context. Also, the endophytic fungal environment of young nursery plants attempts to characterize the diversity to go towards a study of its influence on early plant-microorganism interactions associated with esca. The main objective of this thesis is to test the influence of the microbiome on the establishment of early wood responses to fungi associated with esca disease. Therefore, this work does not plan to characterize the microbiome but rather to describe the early response to the microbiome to test whether or not the microbiome is different. The first objective encompasses two main parts regarding diversity. First, we need to know if the microbiome of grafted seedlings is variable by origin (nursery), thus determining if there is microbiome diversity within nurseries. This section will address variability using two approaches:
comparing two mega-environments (the United States and France) and two different nurseries within the same mega-environment. Second, to describe the natural diversity of the microbiome of commercial cuttings in two French nurseries. The second goal is to figure out how grapevine wood reacts when it is infected with Phaeoacremonium minimum and Phaemoniella chlamydospora, two pathogens that are linked to esca. Furthermore, the reductionist model used to address this question facilitates the characterization of responses to each pathogen. The interrogation will be addressed at two "omic" scales: transcriptomic at 48 hours and metabolomic at 3 weeks post-infection, thus providing a global perspective on early molecular reprogramming in grapevine wood tissues in response to these fungi. The analysis shows significant differences between the two nurseries in terms of both alpha and beta diversity, hence validating the possibility of rapidly assessing the influence of this microbiome on wood responses to esca-associated pathogens

Mots clés en français :ESCA,bois de vigne,Microbiome,Influences génétiques et environnementales
Mots clés en anglais :   ESCA,vinewood,Microbiome,genetic and environmental influences