En savoir plus

Systématique bactérienne et microdiversité des bactéries phytopathogènes

Bénéficiant de nos connaissances sur l’écologie (coexistence de souches pathogènes et non pathogènes), la systématique (organisation en complexe d’espèces) et en faisant abstraction des classifications basées sur le caractère pathogène (présence de pTi, organisation en pathovar), nous participons aux travaux de définitions du genre Agrobacterium et des espèces qui le composent (Singh et al. 2021; Trong et al. 2021, Nabi et al. 2022). Nous avons également entrepris ce travail de systématique bactérienne sur l’agent causal de la bactériose foliaire de la laitue et amendé la taxonomie, en délimitant l’espèce Xanthomonas hortorum pv. vitians (Morinière et al. 2021).

Bases moléculaires et chimiques de l’adaptation à la plante

Par une démarche intégrative, l’analyse des bases moléculaires et chimiques de l’interaction de nos modèles bactériens avec la plante est réalisée en combinant différentes approches : l’analyse de la valeur sélective et de l’expression de gènes notamment au contact de la plante ou en réponse à des métabolites de cette dernière, mais aussi la réponse de la plante notamment par des analyses métabolomiques et de profilage de métabolites.

Par cette démarche, nous montrons que chez Agrobacterium fabrum, les fonctions codées par les 7 régions propres à cette espèce, spécifient la niche écologique d'A. fabrum en lien avec la plante. A titre d’exemple, un des îlots spécifiques d’espèce permet la dégradation de divers acides hydroxycinnamiques (HCA) dont l’acide férulique, un composant majeur de la paroi végétale. La présence de l’acide férulique dans l’environnement plante nous a conduit à caractériser de manière fine la voie de dégradation des HCA et sa régulation (Campillo et al. 2014 ; Meyer et al. 2018, Vigouroux et al. 2020).

La rhizosphère ou la tumeur sont des environnements compétitifs pour les bactéries. L’équipe s’intéresse ainsi aux mécanismes de coopération (e.g. dégradation de composés toxiques), de compétition bactériennes (e.g. rôle de systèmes de sécrétion, Dechèvre et al. en préparation), et de communication cellulaire (e.g. N-acyl-homosérine lactone), qui fluctuent en fonction des conditions biotiques et abiotiques.

Les tissus de plantes représentent également un environnement complexe que la bactérie doit maîtriser afin qu’elle puisse s’y multiplier. Afin d’investiguer les bases moléculaires sous-tendant l’interaction entre Xanthomonas hortorum pv. vitians et la laitue et notamment la compréhension du pouvoir pathogène, nous avons choisi une approche sans a priori de Transposon insertion sequencing (Tn-seq) et ainsi établi l’ensemble des gènes nécessaire à l’établissement de ce pathogène dans son hôte (Morinière et al. 2022). 

Rôles écologiques des nanoparticules biologiques (vésicules extracellulaires bactériennes et bactériophages)

Nos travaux sur l’étude de l’adaptation des bactéries phytopathogènes à leur hôte nous ont amené à considérer l’importance des vésicules extracellulaires bactériennes dans le dialogue entre les bactéries et ce dernier et ce en incluant son microbiote. Actuellement, nous avons entrepris une caractérisation fine et exhaustive du cargo des vésicules extracellulaires bactériennes chez A. tumefaciens, ainsi que la caractérisation de l’impact de ces dernières sur l’hôte végétal et son microbiote.

La compréhension du pouvoir pathogène et l’identification des gènes de virulence de X. hortorum pv. vitians peut conduire à l’établissement de stratégies de lutte contre la bactériose foliaire de la laitue, notamment des solutions innovantes de biocontrôle contre ces pathogènes telle que la phagothérapie, c'est-à-dire l’utilisation des bactériophages pour lutter contre une infection bactérienne. La phagothérapie, en combinaison avec des bactéries phytoprotectrices ou des substances naturelles, est actuellement développée au sein de l’équipe comme stratégie de lutte contre la bactériose foliaire de la laitue. Ces associations seront testées en laboratoire en conditions in situ, afin de proposer une solution pour la transition agro-écologique vers des systèmes sobres en intrants et résilients. 

Diagnostic de la maladie de la galle du collet, du broussin de la vigne et du chevelu racinaire

Nous avons mis au point différentes techniques pour diagnostiquer les phytobactérioses telles que la galle du collet ou le broussin de la vigne provoquées par les bactéries du genre Agrobacterium / Allorhizobium. Ces analyses sont basées sur l’isolement et l’identification des bactéries phytopathogènes de tissus symptomatiques, la détection de gènes de virulence (e.g. présents sur le plasmide de virulence Ti) d’isolats issus de tumeurs, la reproduction de symptômes sur plantes modèles (Habbadi et al., 2020). En complément de ces approches traditionnelles (postulat de Koch), l’équipe a mis au point une méthode pour la détection et la quantification des opines (constituants spécifiques des tumeurs et biomarqueurs pérennes d’une infection) par UHPLC-MS QTOF (Padilla et al. 2020).