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Les champignons du sol stimulent la résistance des plantes

Les pertes provoquées par les agents pathogènes bactériens et fongiques représentent un obstacle majeur à la réalisation de l'objectif d'augmentation soutenable de la production agricole mondiale de 60 % d'ici 2050. Cependant, l'humanité a un allié dans sa lutte contre les pathogènes des plantes sous la forme d'organismes de contrôle biologique (OCB).
Les champignons du sol stimulent la résistance des plantes
Les champignons de sol bénéfiques qui appartiennent à l'espèce Trichoderma sont des candidats idéaux en tant qu'OCB, qui peuvent directement inhiber la croissance d'organismes pathogènes. Ils peuvent également induire une réponse défensive systémique - résistance systémique induite (RSI) – dans la plante, aboutissant à une activation plus rapide et efficace de ses défenses lorsqu'elle est attaquée par un agent pathogène.

Le projet TO THE ROOTS OF ISR (To the roots of induced systemic resistance in the Arabidopsis-Trichoderma-Fusarium tripartite interaction), financé par l'UE, a été mis en place pour identifier les réponses des plantes qui trouvent leur origine dans les racines qui guident le processus de RSI. Cela a été réalisé par une étude transcriptomique comparative de l'interaction tripartite des racines d'Arabidopsis avec Fusarium comme pathogène des plantes dans les sols et Trichoderma en tant qu'OCB.

Plusieurs souches de Trichoderma appartenant à différentes espèces ont été analysées pour leurs capacités de contrôle biologique via RSI. Une souche extrêmement prometteuse appelée Tg5 a montré des caractères antimicrobiens très développés face une large gamme de pathogènes et une capacité importante à induire une RSI. Il a également été démontré que les métabolites sécrétés par Tg5 peuvent aussi induire une RSI dans les Arabidopsis contre les pathogènes Fusarium oxysporum présents dans les sols.

Un essai avec racines fendues a été utilisé pour étudier les réponses RSI locales et systémiques de racines d'Arabidopsis colonisées par Trichoderma au Fusarium oxysporum au niveau transcriptomique. De plus, le génome de la souche Tg5 a été séquencé et la fraction bioactive des sécrétions a été identifiée.

L'analyse des données transcriptomiques a révélé l'implication d'un grand nombre de gènes qui s'expriment différemment dans les racines d'Arabidopsis. Ceux-ci peuvent être regroupés en plusieurs voies biologiques modifiées de manière significative, notamment l'influence indirecte de la biosynthèse et de la signalisation hormonale et l'induction de composés phénylpropanoïdes.

Le projet TO THE ROOTS OF ISR a fourni un tableau détaillé des réponses transcriptomiques des racines, indiquant que la souche Trichoderma et ses métabolites bioactifs représentent de grands espoirs pour la lutte contre les agents pathogènes. Il a également montré que les réponses des racines de plantes à ces champignons bénéfiques peuvent permettre de trouver de nouveaux candidats microbiens pour des applications de contrôle biologique, contribuant ainsi à une lutte soutenable contre les parasites dans l'agriculture d'aujourd'hui.

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Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

Organismes de contrôle biologique, Trichoderma, TO THE ROOTS OF ISR, Arabidopsis, Fusarium