Description du projet
Les divers rôles des bactéries dans l’agrégation du sol
Il semblerait que les bactéries du sol jouent un rôle clé dans la formation d’agrégats organo-minéraux, qui favorisent la santé des plantes et améliorent la stabilité du sol. La restauration des agrégats dans les sols endommagés pourrait améliorer la fonction de ces derniers et par conséquent accroître la résistance des cultures aux conditions climatiques extrêmes et aux parasites. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet AgriGate entend acquérir une compréhension fondamentale de la façon dont les bactéries forment des agrégats dans le sol. Il s’appuiera sur des systèmes de laboratoire modèles recréant des environnements microscopiques où les interactions entre les bactéries et les particules de sol peuvent être étudiées en détail. Les chercheurs étudieront en particulier les rôles de la taille des particules du sol, de l’abondance des ressources bactériennes et de la sécrétion de polymères par les bactéries. Les connaissances biophysiques acquises guideront la conception future de méthodes d’assainissement biologique des sols.
Objectif
Soil bacteria are of critical importance to soil health. Soil pore-size distribution over multiple length scales, which facilitates nutrient transport, depends on the presence of soil aggregates, cohesive organo-mineral assemblies formed by bacterial activity. Aggregates support plant health and increase soil stability. Although restoring aggregate structure in degraded soil can yield great benefits for extreme-weather resilience and agricultural productivity, we lack any mechanistic understanding of how aggregates are formed by bacteria. This knowledge gap hampers the deployment of promising bio-augmentation strategies for soil restoration, such as inoculation of soil with aggregate-promoting bacteria. The objective of AgriGate is to narrow this gap by elucidating the biophysical mechanisms of bacterial aggregate-formation. I will focus on the reciprocal mechanical interactions between bacteria and soil grains, using interdisciplinary methods over multiple spatial scales. I will first develop a novel microfluidic chip granting real-time optical access to bacterial dynamics inside a three-dimensional bed of model soil grains. AgriGate’s hypotheses are that (1) there exists an optimal grain size and inoculant richness for bacteria-led aggregation, and (2) that bacterial extracellular polymeric substances (EPS) are necessary for aggregation. I will test these hypotheses by varying grain size, inoculant richness, and bacterial EPS-production in the chip. Microfluidic experiments will be combined with experiments in bacteria-loaded soil columns observed by X-ray tomography, to extend results to the macroscopic scale and link microscale structure to macroscale function. The search for optimal aggregation conditions will be formalized mechanistically and extended by a numerical model of bacterial colony growth in a cohesive granular medium. Together, AgriGate’s new tools and results will provide a strong basis for fundamental and applied studies on soil bio-augmentation.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
- sciences agricolesagriculture, sylviculture et pêcheagricultureagronomieprotection des végétaux
- sciences naturellessciences biologiquesmicrobiologiebactériologie
- ingénierie et technologiebiotechnologie environnementalebioremédiation
- sciences naturellessciences physiquesphysique de la matière condenséephysique de la matière molle
- sciences socialeséconomie et affaireséconomieéconomie de la productionproductivité
Vous devez vous identifier ou vous inscrire pour utiliser cette fonction
Programme(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régime de financement
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinateur
35042 Rennes
France