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Rhizosphère

Responsable : PRIGENT-COMBARET Claire

Co-responsable : MOËNNE-LOCCOZ Yvan

Personnels permanents

COMTE Gilles Professeur, UCB
GERIN Florence Tech, UCB
GRUNDMANN Geneviève Maître de Conférences, UCB
LEGENDRE Laurent Professeur, St-Etienne
MOËNNE-LOCCOZ Yvan Professeur, UCB
MULLER Daniel Maître de Conférences, UCB
PRIGENT-COMBARET Claire Chargée de Recherche, CNRS
REY Marjolaine Assistante Ingénieur, CNRS
WISNIEWSKI-DYÉ Florence Professeur, UCB

Personnels non permanents

ALONSO Lise Doctorante (2014-2017)
BESSET-MANZONI Yoann Doctorant (2015-2018)
JACQUEMOND Isaline Doctorante (2014-2017)
LAFAY Xavier Doctorant (2017-2020)
MERCIER Pierre-Edouard CDD tech
RIEUSSET Laura Doctorante (2016-2019)
ROZIER Camille Doctorante (2014-2017)
VALENTE Jordan Doctorant (2015-2018)
VALETTE Marine Doctorante (2015-2018)



En écologie des interactions, la plupart des études sur les interactions procaryote-eucaryote concerne le parasitisme et la symbiose mutualiste. Par comparaison, les symbioses associatives ou coopérations (définies comme des interactions facultatives à bénéfices réciproques entre les 2 partenaires) sont moins bien comprises, alors même que dans de nombreux écosystèmes les microorganismes impliqués (et leurs mécanismes d’interaction) sont plus nombreux et plus diversifiés que ceux participant aux symbioses mutualistes.

 
Figure 1 : Images de microscopie confocale montrant la colonisation des poils racinaires de Poacées par la bactérie Azospirillum marquée à l’EGFP




L’équipe Rhizosphère s’intéresse aux bactéries rhizosphériques stimulatrices de la croissance des plantes, que l’on qualifie souvent de PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria). Il s’agit de bactéries adaptées à un biotope particulier, la rhizosphère, c’est-à-dire le volume du sol situé au voisinage immédiat des racines des plantes et qui se caractérise par la présence d’exsudats racinaires (rhizodépôts). Les bactéries PGPR colonisent la rhizosphère en utilisant les exsudats racinaires comme substrats nutritifs, mais à la différence des autres bactéries rhizosphériques elles ont, en retour, un effet bénéfique sur la plante via une multitude de mécanismes (Vacheron et al 2013 Front Plant Sci 4:356).

 
Figure 2 : Interactions entre plantes et les bactéries coopératives (ici PGPR) dans la rhizosphère




Cet effet bénéfique peut être direct, lorsque la bactérie stimule la croissance racinaire ou active les réponses de défense de l’hôte (Résistance Systémique Induite), ou indirect, lorsqu’elle contrôle des organismes phytoparasites (antagonisme). Au niveau appliqué, l’effet PGPR offre des possibilités intéressantes en agronomie (accroissement du rendement, réduction de l’utilisation des intrants azotés et produits phytosanitaires, lutte biologique et santé des plantes).



Nos recherches sont structurées selon trois thèmes :

 
Figure 3 : Thèmes de Recherche de l’équipe Rhizosphère



  • Le premier concerne la caractérisation des propriétés génomiques, physiologiques et écologiques qui définissent les bactéries coopératives et la compréhension des conditions d’émergence des PGPR. Pour répondre à cet objectif, nous développons des approches de génomique comparative et de phylogénie moléculaire.
  • Le deuxième thème s’intéresse à l’étude des mécanismes bénéfiques des bactéries coopératives sur la plane hôte, avec la prise en compte à la fois des PGPR phytostimulatrices (modèle Azospirillum) et phytoprotectrices (modèle Pseudomonas). Nous visons à identifier de nouveaux modes d’action des bactéries coopératives sur leur hôte et/ou sur des parasites de ces derniers. Par ailleurs, nous nous intéressons également à la réponse physiologique de l’hôte aux PGPR, en tenant compte de la variabilité des génotypes végétaux (Drogue et al 2014 Front Plant Sci 5:607).
  • Le troisième thème concerne la place des bactéries coopératives au sein de la communauté microbienne rhizosphérique et leur rôle dans le fonctionnement microbien des écosystèmes. Nous tenons compte de l’impact de l’hétérogénéité spatiale des sols, en particulier des sols rhizosphériques, et de la variabilité génotypique et de l’histoire évolutive de la plante sur la diversité des communautés microbiennes et sur les activités des populations de PGPR.




Articles de recherche de niveau international

2017



  • Almario J, et al. 2017. Distribution of 2,4-diacetylphloroglucinol biosynthetic genes among the Pseudomonas spp. reveals unexpected polyphyletism. Frontiers in Microbiology. 8. doi: 10.3389/fmicb.2017.01218.


  • Guyonnet JP, et al. 2017. The effects of plant nutritional strategy on soil microbial denitrification activity through rhizosphere primary metabolites. FEMS Microbiology Ecology. 93. doi: 10.1093/femsec/fix022.


  • Keshavarz-Tohid V, et al. 2017. Phylogenetic diversity and antagonistic traits of root and rhizosphere pseudomonads of a bean from Iran for controlling Rhizoctonia solani. Research in Microbiology. doi: 10.1016/j.resmic.2017.08.002.


  • Lemanceau P, Blouin M, Muller D, Moënne-Loccoz Y. 2017. Let the Core Microbiota Be Functional. Trends in Plant Science. 22:583-595. doi: 10.1016/j.tplants.2017.04.008.


  • Vacheron J, Dubost A, Chapulliot D, Prigent-Combaret C, Muller D. 2017. Draft Genome Sequence of Chryseobacterium sp. JV274 Isolated from Maize Rhizosphere. Genome Announcements. 5:e00122-17. doi: 10.1128/genomeA.00122-17.


  • Vacheron J, Dubost A, Chapulliot D, Prigent-Combaret C, Muller D. 2017. Draft Genome Sequence of Chryseobacterium sp. JV274 Isolated from Maize Rhizosphere. Genome Announcements. 5:e00122-17. doi: 10.1128/genomeA.00122-17.

2016



  • BORLAND S, PRIGENT-COMBARET C, WISNIEWSKI-DYE F. 2016. Bacterial hybrid histidine kinases in plant-bacteria interactions. Microbiology. doi: 10.1099/mic.0.000370.


  • Bouffaud M-L, Renoud S, Moënne-Loccoz Y, Muller D. 2016. Is plant evolutionary history impacting recruitment of diazotrophs and nifH expression in the rhizosphere? Scientific Reports. 6:21690. doi: 10.1038/srep21690.


  • Cormier F, et al. 2016. Breeding for increased nitrogen-use efficiency: a review for wheat (T. aestivum L.). Plant Breeding. 135:255-278. doi: 10.1111/pbr.12371.


  • Joffard N, Legendre L, Gibernau M, Pascal L. 2016. Differential accumulation of Volatile Organic Compounds (VOCs) by leaves and roots of two Guianese Philodendron species, P. fragrantissimum Kunth and P. melinonii Brongn. Chemistry & Biodiversity. n/a-n/a. doi: 10.1002/cbdv.201600415.


  • Lebot V, Michalet S, Legendre L. 2016. Identification and quantification of phenolic compounds responsible for the antioxidant activity of sweet potatoes with different flesh colours using high performance thin layer chromatography (HPTLC). Journal of Food Composition and Analysis. 49:94-101. doi: 10.1016/j.jfca.2016.04.009.

  • Lebot, V, Legendre L. 2016. Comparison of kava (<i>Piper methysticum</i> Forst.) varieties by UV absorbance of acetonic extracts and high-performance thin-layer chromatography. 48:25-33. http://publications.cirad.fr/une_notice.php?dk=579943.


  • Michelland R, Thioulouse J, Kyselková M, Grundmann G. 2016. Bacterial Community Structure at the Microscale in Two Different Soils. Microbial Ecology. 1-8. doi: 10.1007/s00248-016-0810-0.


  • Mommer L, Hinsinger P, Prigent-Combaret C, Visser EJW. 2016. Advances in the rhizosphere: stretching the interface of life. Plant and Soil. 407:1-8. doi: 10.1007/s11104-016-3040-9.


  • Muñoz-Cuervo I, Malapa R, Michalet S, Lebot V, Legendre L. 2016. Secondary metabolite diversity in taro, Colocasia esculenta (L.) Schott, corms. Journal of Food Composition and Analysis. 52:24-32. doi: 10.1016/j.jfca.2016.07.004.

  • Rozier C, et al. 2016. Xylem Sap Metabolite Profile Changes During Phytostimulation of Maize by the Plant Growth-Promoting Rhizobacterium, Azospirillum lipoferum CRT1. 6:1-10. https://www.researchgate.net/publication/308919302_Xylem_Sap_Metabolite_Profile_Changes_During_Phytostimulation_of_Maize_by_the_Plant_Growth-Promoting_Rhizobacterium_Azospirillum_lipoferum_CRT1.


  • Vacheron J, et al. 2016. Expression on roots and contribution to maize phytostimulation of 1-aminocyclopropane-1-decarboxylate deaminase gene acdS in Pseudomonas fluorescens F113. Plant and Soil. 1-16. doi: 10.1007/s11104-016-2907-0.


  • Vacheron J, et al. 2016. Fluorescent Pseudomonas Strains with only Few Plant-Beneficial Properties Are Favored in the Maize Rhizosphere. Plant Biotic Interactions. 1212. doi: 10.3389/fpls.2016.01212.

2015



  • Bardon C, et al. 2015. Identification of B-type procyanidins in <i>Fallopia</i> spp. involved in biological denitrification inhibition (BDI): B-type procyanidins from Fallopia involved in BDI. Environmental Microbiology. doi: 10.1111/1462-2920.13062.
  • Bardon C, Poly F, Piola F, Haichar FZ, Comte G. 2015. Utilisation de proanthocyanidines pour lutter contre la dénitrification.


  • Benabdelkader T, et al. 2015. Functional characterization of terpene synthases and chemotypic variation in three lavender species of section Stoechas. Physiologia Plantarum. 153:43-57. doi: 10.1111/ppl.12241.

  • Bérard A, et al. 2015. Rhizosphere: a leverage for tolerance to water deficits of soil microflora ? In: Vol. 17 p. 9481. http://adsabs.harvard.edu/abs/2015EGUGA.17.9481B.

  • Borland S. 2015. Rôle des systèmes à deux composants dans l'adaptation de la bactérie phytostimulatrice Azospirillum à la rhizosphère. http://n2t.net/ark:/47881/m6h70d50 (Consulté sans date).


  • Borland S, Oudart A, Prigent-Combaret C, Brochier-Armanet C, Wisniewski-Dyé F. 2015. Genome-wide survey of two-component signal transduction systems in the plant growth-promoting bacterium Azospirillum. BMC Genomics. 16. doi: 10.1186/s12864-015-1962-x.


  • Chamam A, Wisniewski-Dyé F, Comte G, Bertrand C, Prigent-Combaret C. 2015. Differential responses of Oryza sativa secondary metabolism to biotic interactions with cooperative, commensal and phytopathogenic bacteria. Planta. doi: 10.1007/s00425-015-2382-5.


  • Christina M, et al. 2015. Allelopathic effect of a native species on a major plant invader in Europe. The Science of Nature. 102:1-8. doi: 10.1007/s00114-015-1263-x.


  • Wisniewski-Dyé F, Vial L, Burdman S, Okon Y, Hartmann A. 2015. Phenotypic Variation in <i>Azospirillum</i> spp. and Other Root-Associated Bacteria. In: Biological Nitrogen Fixation. De Bruijn, FJ. John Wiley & Sons, Inc: Hoboken, NJ, USA p. 1047-1054. http://doi.wiley.com/10.1002/9781119053095.ch103.

  • Doussan C, et al. 2015. Crop systems and plant roots can modify the soil water holding capacity. In: Vol. 17 p. 9285. http://adsabs.harvard.edu/abs/2015EGUGA.17.9285D.


  • Lassalle F, Muller D, Nesme X. 2015. Ecological speciation in bacteria: reverse ecology approaches reveal the adaptive part of bacterial cladogenesis. Research in Microbiology. doi: 10.1016/j.resmic.2015.06.008.


  • Lebot V, Lawac F, Michalet S, Legendre L. 2015. Characterization of taro [Colocasia esculenta (L.) Schott] germplasm for improved flavonoid composition and content. Plant Genetic Resources. 1-9. doi: 10.1017/S1479262115000581.


  • Lebot V, Legendre L. 2015. HPTLC screening of taro hybrids ( <i>Colocasia esculenta</i> (L.) Schott) with high flavonoids and antioxidants contents Bachem, C. Plant Breeding. 134:129-134. doi: 10.1111/pbr.12225.
  • Moënne-Loccoz Y, et al. 2015. Significance of maize diversification for symbiotic interactions between roots and soil bacteria. In: communication orale: Montpellier, France p. .


  • Moja S, et al. 2015. Genome size and plastid trnK-matK markers give new insights into the evolutionary history of the genus Lavandula L. Plant Biosystems - An International Journal Dealing with all Aspects of Plant Biology. 1-9. doi: 10.1080/11263504.2015.1014006.

  • Muñoz Cuervo I. 2015. Évaluation de la diversité du contenu phytochimique de trois espèces à racines et tubercules amylacées tropicales, le taro, la grande igname et le manioc. Lyon 1 http://www.theses.fr/2015LYO10099.


  • Normand P, Caumette P, Goulas P, Pujic P, Wisniewski-Dyé F. 2015. Adaptations of Prokaryotes to Their Biotopes and to Physicochemical Conditions in Natural or Anthropized Environments. In: Environmental Microbiology: Fundamentals and Applications. Bertrand, J-C, et al. Springer Netherlands p. 293-351. http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-94-017-9118-2_9.
  • Renoud S. 2015. Effect of Azospirillum inoculation on the abundance and genetic diversity of key phytobeneficial microbial functional groups in the maize rhizosphere. In: communication orale: Maastricht , Pays-Bas p. .

  • Vacheron J. 2015. Sélection des rhizobactéries phytostimulatrices par la plante : impact sur la distribution des propriétés phytobénéfiques chez les Pseudomonas fluorescents. Lyon 1 http://www.theses.fr/2015LYO10289.
  • Vacheron J, et al. 2015. Plant growth-promoting properties of Pseudomonas biocontrol agent producing 2,4 diacetylphloroglucinol. In: Natural Products and Biocontrol. p. .
  • Vacheron J, et al. 2015. Functional interactions between co-occurring plant beneficial activities from PGPR: which impact on plant growth? In: communication orale: Liège - Belgique p. .

  • Wisniewski-Dyé F, et al. 2015. Core and Accessory Genomes of the Diazotroph Azospirillum. In: Biological Nitrogen Fixation, 2 Volume Set. p. 253. http://books.google.fr/books?hl=fr&lr=&id=TR3yCQAAQBAJ&oi=fnd&pg=PA253&dq=Core+and+Accessory+Genomes+of+the+Diazotroph+Azospirillum&ots=E7vL8QMeo2&sig=36tsUglxpPtMgpPO21Y95flMDvc.


  • Wisniewski-Dyé F, Vial L. 2015. Cell–Cell Communication in Azospirillum and Related PGPR. In: Handbook for Azospirillum. Cassán, FD, Okon, Y, & Creus, CM. Springer International Publishing p. 263-285. http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-06542-7_15.


  • Youenou B, et al. 2015. Comparative genomics of environmental and clinical <i>Stenotrophomonas maltophilia</i> strains with different antibiotic resistance profiles. Genome Biology and Evolution. evv161. doi: 10.1093/gbe/evv161.

2014



  • Almario J, Gobbin D, Défago G, Moënne-Loccoz Y, Rezzonico F. 2014. Prevalence of type III secretion system in effective biocontrol pseudomonads. Research in Microbiology. doi: 10.1016/j.resmic.2014.03.008.


  • Almario J, Muller D, Défago G, Moënne-Loccoz Y. 2014. Rhizosphere ecology and phytoprotection in soils naturally suppressive to Thielaviopsis black root rot of tobacco. Environmental Microbiology. n/a-n/a. doi: 10.1111/1462-2920.12459.


  • Bardon C, et al. 2014. Evidence for biological denitrification inhibition (BDI) by plant secondary metabolites. New Phytologist. 204:620-630. doi: 10.1111/nph.12944.


  • Bouffaud M-L, Poirier MA, Muller D, Moënne-Loccoz Y. 2014. Root microbiome relates to plant host evolution in maize and other Poaceae. Environmental Microbiology. n/a–n/a. doi: 10.1111/1462-2920.12442.


  • Bruto M, Prigent-Combaret C, Luis P, Moënne-Loccoz Y, Muller D. 2014. Frequent, independent transfers of a catabolic gene from bacteria to contrasted filamentous eukaryotes. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 281:20140848. doi: 10.1098/rspb.2014.0848.


  • Bruto M, Prigent-Combaret C, Muller D, Moënne-Loccoz Y. 2014. Analysis of genes contributing to plant-beneficial functions in plant growth-promoting rhizobacteria and related Proteobacteria. Scientific Reports. 4:6261. doi: 10.1038/srep06261.


  • Campillo T, et al. 2014. Analysis of hydroxycinnamic acids degradation in <i>Agrobacterium fabrum<i/> reveals a CoA-dependent, beta-oxidative deacetylation pathway. Applied and Environmental Microbiology. AEM.00475-14. doi: 10.1128/AEM.00475-14.


  • Donn S, et al. 2014. Rhizosphere microbial communities associated with Rhizoctonia damage at the field and disease patch scale. Applied Soil Ecology. 78:37-47. doi: 10.1016/j.apsoil.2014.02.001.

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