Equipe IMR - Interactions Multitrophiques dans la rhizosphère

Animation : Philippe LEMANCEAU

Les recherches de l’équipe portent sur les relations multitrophiques dans la rhizosphère entre plantes, bactéries et champignons (mutualistes et phytopathogènes) en vue d’améliorer la croissance et la santé de la plante-hôte.

De façon plus spécifique, notre projet porte sur l’analyse de : (i) l’effet de la plante sur le microbiote associé (structure, diversité et activité) et (ii) l’influence en retour  de ce microbiote sur la plante. L’enjeu des recherches correspondantes est d’orienter le microbiote rhizosphérique via la plante en favorisant des populations bénéfiques et ainsi de valoriser les rhizodépôts.

Les recherches sur le microbiote sont conduites à différents niveaux d’organisation : la communauté, la population, l’organisme.

-          Les travaux sur les communautés visent à identifier les traits fonctionnels végétaux liés à l’azote qui impactent la structure et la diversité du microbiome rhizosphérique. Deux approches sont suivies, la première consiste à faire varier le génotype de la plante et à analyser les conséquences de ces variations sur le métagénome bactérien rhizosphérique, la seconde à tester l’effet de différentes combinaisons végétales sur la diversité taxonomique et l’abondance de communautés fonctionnelles associées au cycle de l’azote. Les études sur les combinaisons végétales sont conduites en interaction étroite avec Delphine Moreau et Laurent Philippot au sein du pôle EcolDur.

-          Les travaux sur les populations et les organismes portent sur le groupe des Pseudomonas spp. fluorescents et visent à caractériser les populations bénéfiques pour la plante et à analyser les mécanismes correspondants aux niveaux moléculaire et cellulaire. Deux traits bactériens importants dans les interactions avec les eucaryotes (plante, champignon) sont étudiés de façon plus spécifique. Il s’agit des sidérophores impliqués dans l’acquisition du fer et des systèmes de sécrétion de type trois (SST3) impliqués dans la communication moléculaire entre procaryote et eucaryote. La stratégie suivie consiste à analyser la diversité des populations et des traits correspondants en relation avec leurs activités biologiques. Ces activités portent (i) pour les sidérophores, sur l’antagonisme à l’encontre des agents phytopathogènes et la nutrition en fer de la plante et (ii) pour les SST3, sur les interactions plantes-champignons (mycorhization, réactions de défense). Outre les études de diversité, les mécanismes impliqués dans la contribution des sidérophores et des SST3 dans les interactions avec la plante-hôte sont analysés aux niveaux cellulaire et moléculaire (microscopies optique, électronique et à dissection laser). Les études sur les sidérophores font l’objet d’une forte interaction avec l’équipe de David Wendehenne ‘NO et réponses de défense de la plante’ du pôle IPM.

Les recherches correspondantes bénéficient de l’appui majeur des plateformes de l’Unité : GenoSol, Microscopie, Serres-PPHD.