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Sécurité alimentaire et défi démographique (DS05) 2017
Projet SEEDS

SuccEssion des Ensembles microbiens lors du Développement des Semences

Les graines sont impliquées dans la transmission de micro-organismes du porte-graine à sa descendance et constituent donc la source d’inoculum primaire pour le microbiote des plantes. Certains micro-organismes associées aux semences peuvent avoir un rôle délétère ou bénéfique pour la fitness de la plante hôte, via une diminution de la capacité germinative ou par une induction de la levée de dormance. Par ailleurs, la graine représente un important moyen de dispersion des agents phytopathogènes et permet la survie de ces derniers entre deux périodes de culture. La gestion des agents pathogènes transmis par les semences repose aujourd’hui sur l’application de produits phytosanitaires qui sont adaptés aux espèces fongiques mais sont inefficaces vis à vis des bactéries. Pour améliorer la qualité sanitaire des semences et l’installation des cultures, de nouveaux traitements doivent être proposés dans le contexte actuel de réduction de l’utilisation de produits phytosanitaire. L’une de ces méthodes alternatives consisterait à utiliser des micro-organismes possédant des propriétés bénéfiques pour la croissance et la santé des plantes en enrobage de semences. L’enrobage des semences se heurte cependant à des variations efficacité pouvant être en partie expliquées par une diminution de la survie de ces micro-organismes au cours du temps. Afin de pallier à ces variations d’efficacité, une seconde approche propose d’inoculer des micro-organismes d’intérêts sur les organes reproducteurs des porte-graines pour ensuite garantir la présence de ces micro-organismes au sein des graines. Etant donné que la chronologie de la colonisation d’une niche écologique affecte généralement la composition de la communauté microbienne qui lui est associée, l’étude de la dynamique du microbiote des graines au cours du développement de ces dernières devrait permettre d’augmenter l’efficacité de transmission des micro-organismes ciblés.
L’objectif principal du projet SEEDS est d’étudier les processus écologiques impliqués dans l’assemblage des communautés bactériennes pendant le développement de la graine. Dans un premier temps, la succession des ensembles microbiens lors du développement des semences sera analysée par une approche conjointe de culture haut-débit et de séquençage d’amplicons (WP1). Dans un second temps, nous estimerons l’importance des processus de type neutres dans l’assemblage des communautés bactériennes associées aux semences (WP2). Cette estimation sera réalisée en adoptant un cadre conceptuel basé sur la théorie de la neutralité et en utilisant deux modèles neutres adaptés aux populations bactériennes. En considérant que les diminutions d'ajustement de ces modèles neutres soient caractéristiques d'une pression de sélection accrue, ces données nous permettrons d’avoir accès aux entités bactériennes sélectionnées par la plante hôte. Les déterminants moléculaires bactériens impliqués dans cette sélection seront identifiés par une approche de génomique comparative couplée à des expériences de séquençage de banques de transposon. (WP3).
L’ensemble des données générées au cours de ce projet nous permettrons d’augmenter notre connaissance des processus écologiques et biologiques impliqués dans la transmission de micro-organismes à la semence. Ces connaissances fondamentales sont une première étape vers l’élaboration d’inoculum microbien vectorisé par les semences, inoculum permettant de limiter la transmission d’agents phytopathogènes et/ou d’augmenter la croissance de la plante hôte.

Partenaires

IRHS Institut de Recherche en Horticulture et Semences

Aide de l'ANR 252 913 euros
Début et durée du projet scientifique - 48 mois

 

Programme ANR : Sécurité alimentaire et défi démographique (DS05) 2017

Référence projet : ANR-17-CE20-0009

Coordinateur du projet :
Monsieur Matthieu Barret (Institut de Recherche en Horticulture et Semences)

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.