Interplay between lateral gene transfer in bacteria and rhizosphere functioning

Responsables scientifiques : Pierre Leblond et Cyril Bontemps (UMR 1128 DynAMic)

Collaborations : Michiel Vos (University of Exeter), Claire Fourrey (UMR 1136 – IaM), Frédéric Bourgaud (Pat Co)

________________________________________________

Contexte — A l’instar des animaux, le microbiote (microflore) des plantes a un rôle majeur sur la santé des arbres en participant, par exemple, à leur croissance ou à la défense contre des pathogènes. D’une manière générale, plus un microbiote est divers, plus il est efficace pour son hôte. Des résultats suggèrent qu’un niveau d’organisation de cette diversité pourrait se situer au niveau des populations bactériennes, c’est-à-dire chez des souches sœurs qui interagissent entre elles dans la niche, mais avec potentiellement des capacités différentes. Ces fonctions variables, liées à la diversification génétique de la population, permettraient un partage du travail et d’avoir une action synergique. En retour, les exsudats racinaires de la plante influenceraient le microbiote en augmentant la fréquence de transferts de gènes et permettraient l’émergence de nouvelles fonctions au sein de la population.

Objectifs — Comparer l’influence et l’efficacité de populations de Streptomyces (bactéries du microbiote racinaire) par rapport aux isolats seuls pour des fonctions liées à la santé et à la croissance des arbres. Mesurer l’effet de la rhizosphère sur les phénomènes de transferts de gènes et leurs conséquences sur la diversification d’une population de Streptomyces.

Démarche — Des populations naturelles de Streptomyces sont déjà disponibles. Elles seront testées en interaction avec des systèmes racinaires ou mimant la rhizosphère pour la croissance directe ou indirecte de plantes modèles (développement racinaire, solubilisation de minéraux, inhibition de pathogènes) et pour le transfert d’éléments génétiques mobiles.

Résultats et impacts attendus — Ce projet apportera une meilleure vision du fonctionnement écologique du microbiote racinaire. Il permettra premièrement de définir le rôle synergique de la population bactérienne vis-à-vis des interactions plantes-microorganismes et notamment pour la santé de la plante. En second lieu, il permettra de voir l’influence de la rhizosphère sur son microbiote et notamment son rôle dans la diversification fonctionnelle des bactéries.