Immunisation des plantes par les éliciteurs biologiques : étude des mécanismes et caractérisation des molécules

Depuis un demi-siècle, les agriculteurs utilisent les pesticides chimiques pour lutter contre des agents phytopathogènes. Cette utilisation systématique a conduit à plusieurs effets négatifs sur la santé humaine et l’environnement. Par conséquent, les systèmes de cultures modernes s’orientent vers des solutions innovantes écologiquement compatibles. Dans ce contexte, cette étude vise à étudier l’effet bioprotecteur des bactéries endophytes bénéfiques et de leurs substances bioactives pour la lutte contre les agents phytopathogènes chez une espèce végétale cultivée, la tomate (Solanum lycopersicum) et une espèce sauvage, la luzerne tronquée (Medicago truncatula). Une première partie de ce travail a été consacrée à l’étude des activités antifongiques et de bioprotection des composés organiques volatils (COV) produits par des bactéries endophytes isolées à partir de la tomate pour prévenir l'infection par Botrytis cinerea en post- récolte. Cinquante souches bactériennes ont été isolées de différents sites de la région du CapBon en Tunisie de différents organes. Au total, 36 % des souches bactériennes endophytes produisent des COV avec un effet antifongique contre B. cinerea in vitro. Parmi celles-ci, cinq souches ont été sélectionnées pour une étude approfondie (4 souche de Bacillus et 1 souche d’Enterobacter). Il a été montré qu’elles produisent un noyau commun de sept COV ainsi que différents COV antifongiques spécifiques et connus. Le test de bioprotection des fruits de tomate a montré que la souche Enterobacter TR1 produit les COV les plus protecteurs contre l'infection par B. cinerea avec le 3-méthylbutan-1-ol en tant que composé volatil majeur qui a été à son tour tester et a prouvé son efficacité in vitro comme in vivo sur les fruits de tomate. Dans la seconde partie nous avons étudié l’effet antagoniste et bioprotecteur des consortia bactériens endophytes issus de la légumineuse sauvage Medicago truncatula contre les agents pathogènes racinaires Phoma medicaginis et Verticillium alfalfae. Une collection de 976 souches bactériennes a été établit sur la base d’un isolement fait de deux site salins (Solima et Ennfidha) et deux sites non salins (Bulla-Regia et ElKef) du Nord de la Tunisie. Les résultats ont montré que les plantes de M. truncatula saines hébergent une diversité bactérienne endophyte remarquable qui diffère entre les sites de collecte salins et non salins. Les tests d’antagonisme in vitro ont montré que >90% des consortia bactériens ont une activité contre P. medicaginis et V. alfalfae, respectivement. Le consortium antagoniste le plus actif composé de 4 souches appartenant au genre Bacillus a montré un effet protecteur des plants de M. truncatula contre l’attaque par P. medicaginis et V. alfalfae in vivo. L’étude de l’expression de quelques gènes impliqués dans le système de défense (LOX, PAL, PR4, PR5, PR10) chez les plantes a montré que les voies de signalisation de l’acide jasmonique/éthylène et de l’acide salicylique sont impliquées dans l’induction de la résistance systémique chez les plantes de M. truncatula amorcée par le consortium bactérien sélectionné contre l’attaque de P. medicaginis.