Etude des mécanismes physiologiques et moléculaires gouvernant la promotion de la croissance des plantes et la mise en place de la résistance induite par des bactéries bénéfiques

par Ngoc huu Nguyen

Projet de thèse en Sciences - STS

Sous la direction de Aziz Aziz et de Fabienne Baillieul.

Thèses en préparation à Reims , dans le cadre de Ecole Doctorale Sciences, Technologies, Santé , en partenariat avec (URVVC) Unite de Recherches Vignes et Vins de Champagne (laboratoire) et de Equipe SDRP-URVVC (equipe de recherche) depuis le 20-11-2015 .


  • Résumé

    Les plantes à fort intérêt agronomique/économique comme le colza et la vigne, sont souvent confrontées à de multiples attaques par des agents pathogènes (Phoma, Sclerotinia, Alternaria, Botrytis, Plasmopara). La stratégie actuelle de lutte contre ces maladies repose essentiellement sur l'utilisation de fongicides. Cette pratique est non seulement coûteuse, mais provoque des dégâts sur l'environnement et la santé humaine et contribue de surcroît à l'apparition de souches pathogènes résistantes. Ainsi, des stratégies durables de protection des plantes doivent être mises en œuvre pour contrôler le développement des maladies des cultures, tout en protégeant l'environnement. Certaines bactéries non-pathogènes sont capables de conférer aux plantes une meilleure croissance et/ou tolérance aux stress biotiques. Le sujet de thèse proposé vise à élucider les mécanismes physiologiques et moléculaires impliqués dans la biostimulation chez le colza et la vigne et dans la résistance induite par ces rhizobacteries contre les agents pathogènes biotrophes et nécrotrophes. L'utilisation de la plante modèle Arabidopsis, apparentée au colza, permettra d'élucider les voies de signalisation induites conduisant d'une part à la promotion de croissance des plantes (biostimulation) et d'autre part à la mise en place d'une résistance locale et systémique par le biais d'une étude moléculaire et de validation fonctionnelle (mutants et génotypes de différents niveaux de résistance). L'analyse des mutants et de génotypes permettra de révéler des candidats susceptibles d'être impliqués dans les mécanismes d'interaction entre les plantes et les bactéries bénéfiques pouvant jouer un rôle dans la biostimulation et/ou dans la résistance induite. L'identification de ce type de marqueurs est un prérequis important pour le développement d'outils de diagnostic au champ pour la mise en place de nouvelles méthodes de lutte basées sur l'amélioration de la résistance de la plante. Ce projet vise à intégrer des approches globales (omiques) et ciblées (qRt-PCR, UPLC, GC) pour augmenter nos connaissances et notre vision intégrative de la biostimulation et la résistance induites par des bactéries chez différents pathosystèmes. Ce travail permettra ainsi de réaliser la typologie des différents niveaux de résistance induite chez les différentes plantes sur la base des réponses induites et d'affiner notre compréhension des liens de causalité entre l'expression de certains candidats et la résistance induite face à un pathogène.

  • Titre traduit

    Study of physiological and molecular mechanisms involved in plant growth promotion and induced resistance by beneficial bacteria


  • Résumé

    Plants with high agronomic / economic interest such as rapeseed and grapevine are frequently subjected to multiple pathogens attacks (Phoma, Sclerotinia, Alternaria, Botrytis, Plasmopara). The current strategy to control these diseases is mainly based on the use of chemical fungicides. However, the use of such phytochemicals has serious drawbacks; some of them are potentially harmful for the environment and human health, and further contribute to the development of resistant pathogen strains. Thus, alternative and sustainable strategies of plant protection become a necessity to limit fungal attacks, while protecting the environment. Several non-pathogenic bacteria are able to promote plants growth and / or confer systemic resistance to pathogen attack. The proposed thesis aims to elucidate physiological and molecular mechanisms involved in both biostimulation and induced resistance of rapeseed and grapevine plants by rhizobacteria against the biotrophic and necrotrophic pathogens. By using Arabidopsis as a model plant, akin to rapeseed, will elucidate the signaling pathways involving in both plant growth promotion (biostimulation) and establishment of a local and systemic resistance through molecular analysis and functional validation (mutants and genotypes of different resistance levels). The analysis of mutants and genotypes will also contribute to understand the plant-beneficial microbe interaction mechanisms which may play a role in bio-stimulation and / or induced resistance. The identification the type of mechanisms is an important prerequisite for development of diagnostic tools in the field for the implementation of new control methods based on improving plant resistance. This project aims to integrate global (omics) and targeted approaches (qRT-PCR, UPLC, GC) to increase our knowledge and integrative view of biostimulation and induced resistance in various pathosystems. This work will then achieve the typology of induced resistance levels in different plants on the basis of induced responses and refine our understanding of the causal links between the expression of certain responses and induced resistance to pathogen.