Ecologie du microbiote rhizosphérique impliqué dans la dynamique du fer et conséquences sur la teneur en fer des plantes

Ecology of rhizospheric microbiota involved in iron dynamics and consequences on plant iron content

• Auteur / Autrice : Amélie Semblat
• Direction : Sylvie Mazurier, Barbara Pivato
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie des populations et écologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2021
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Agroécologie (Dijon)

Mots clés

Mots clés libres

Fer

Plantes-microorganismes

Interactions

Rhizosphère

Communauté microbienne

Microbial community

Plant-microorganisms

Iron

Rhizosphere

Interactions

Résumé

Le projet vise à progresser dans la connaissance de traits microbiens impliqués dans les interactions plantes–microorganismes du sol en relation avec le fer afin de promouvoir la nutrition en fer de la plante, et in fine la qualité des produits (teneur en fer des graines). Les plantes-hôte choisies sont le pois et le blé pour leur intérêt agronomique, environnemental et nutritionnel, et pour leurs différentes stratégies d'acquisition du fer. Dans le présent projet de thèse, nous proposons d'explorer la communauté bactérienne impliquée dans la dynamique du fer dans la rhizosphère du pois et du blé. Les objectifs du projet de thèse sont de: 1. identifier les groupes bactériens produisant des sidérophores (molécules aptes à chélater le fer) et tolérants au stress ferrique, au sein de la rhizosphère du pois et du blé; 2. développer des marqueurs moléculaires permettant d'évaluer l'abondance relative de ces groupes microbiens au sein de la rhizosphère; 3. évaluer les interactions (compétition, coopération,....) régulées par les sidérophores entre les groupes microbiens identifiés au point 1; 4. analyser l'impact de la culture associée pois-blé sur la teneur en fer des grains et sur l'abondance relatives de ces groupes microbiens ; 5. évaluer l'impact de ces groupes microbiens sur la nutrition en fer de la plante. Les résultats attendus permettront également d'explorer de nouvelles pistes (microbiote bénéfique, pratique culturale) pour promouvoir la nutrition en fer de la plante.

The project aims at progressing in our knowledge on microbial traits involved in plant - rhizosphere microorganisms interactions related to iron dynamic, in order to promote plant iron nutrition and product quality (grain iron content). The chosen host plants are pea and wheat for their agronomic, environmental and nutritional values, and for their different iron acquisition strategies. In the present thesis project, we propose to explore the total bacterial community involved in iron dynamics in the pea and wheat rhizospheres. The objectives of the thesis are: 1. to identify the bacterial groups producing siderophores (iron chelating molecules) that are tolerant to iron stress in the pea and wheat rhizospheres; 2. to develop molecular markers to assess their relative abundance in the rhizosphere; 3. to characterize the interactions (competition, cooperation...) mediated by siderophores between the microbial groups identified in point 1; 4. to analyse the impact of pea-wheat intercropping on the iron content of grains and on the relative abundance of these microbial groups; 5. to evaluate the impact of these microbial groups on the plant iron nutrition. The expected results will overall allow exploring new strategies (beneficial microbiota, cultivation practices) to promote plant iron nutrition.