Glycobiology and Plant Extracellular Matrix

GlycoMEV UR 4358 – University of Rouen Normandy

Mardi 21 mai 2024 s'est tenue la 2^ème édition des Rencontres Normandes de Microbiologie sur le Campus Santé de l'Université de Rouen Normandie, organisée par les Drs David RIBET (Laboratoire ADEN UMR 1073), Chervin HASSEL et Olivier JOIN-LAMBERT (Laboratoire DYNAMICURE UMR 1311), et Ali TAHRIOUI (Laboratoire CBSA UR4312), avec le soutien de l'IRIB et de la Fédération SESAD.

Au cours de cette journée de science et de convivialité, Eulalie FOURNEAU, Doctorante au Laboratoire GlycoMEV (Directrice de thèse : Barbara PAWLAK et Co-directeur de thèse : Josselin BODILIS) a exposé ses travaux dans une très belle présentation intitulée :

« Réponses physiologiques et génétiques de bactéries PGPR aux exsudats racinaires »
Eulalie FOURNEAU, Mélissa PANNIER, Wassila RIAH-ANGLET, Emmanuelle PERSONENI, Annette MORVAN-BERTRAND, Josselin BODILIS et Barbara PAWLAK

Résumé :

La rhizosphère est la zone étroite de sol soumise à l’influence des racines des plantes. En effet, elles libèrent des rhizodépôts dont les exsudats racinaires, un mélange moléculaire complexe permettant à la plante de recruter des microorganismes issus du sol brut. Elle forme alors son microbiote rhizosphérique qui jouera un rôle indispensable dans sa croissance et sa résistance aux stress biotiques et abiotiques. Dans le cadre de l’agroécologie, la compréhension de ce dialogue moléculaire racines-microbiote pourrait permettre de promouvoir l’attraction, puis l’installation de bactéries bénéfiques appelées Plant-Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR) dans la rhizosphère, et ainsi limiter l’utilisation des intrants de synthèse en agriculture.

Les réponses des PGPR Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens et Azospirillum brasilense aux exsudats racinaires de colza (Brassica napus), de pois (Pisum sativum) et de ray-grass (Lolium perenne) ont été étudiées. Le chimiotactisme suscité par les exsudats a été évalué par une méthode capillaire afin d’obtenir la Concentration Minimale Attractive (CMA). Celle-ci reflète la sensibilité des bactéries aux exsudats et leur pouvoir attractant. Des suivis de croissance bactérienne sur exsudats racinaires ont également été réalisés et complétés par une analyse de l’expression des gènes bactériens par RNAseq..

Le pouvoir attractant des exsudats racinaires est spécifique de l’espèce végétale étudiée et les trois bactéries bénéfiques y répondent avec une efficacité différente. Par ailleurs, les exsudats racinaires apportent l’ensemble des macroéléments nécessaires au développement bactérien, bien que les vitesses de croissance varient selon les plantes. De plus, les bactéries régulent communément l’expression de nombreux gènes en réponse aux exsudats racinaires (core transcriptome), tandis que certains sont exprimés spécifiquement sous l’effet de chaque plante..

Nos résultats montrent l’importance des exsudats racinaires dans la colonisation bactérienne de la rhizosphère (attraction, puis nutrition) et l’établissement du microbiote rhizosphérique. L’efficacité de ces interactions est cependant dépendante du couple plante/bactérie, ce qui souligne leur spécificité.