Impact de l’inoculation de micro-organismes phytobénéfiques sur le métabolisme secondaire de Zea mays L.

Impact of phytobenific microorganims inoculation on Zea mays L. secondary metabolism

• Auteur / Autrice : Vincent Walker
• Direction : Gilles Comte, René Bally
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Écologie microbienne
• Date : Soutenance le 08/10/2010
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Écologie Microbienne Lyon
• Jury : Président / Présidente : Bruno Combourieu
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ismail El Hadrami
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Denis Faure, Patrick Saindrenan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Glomus (champignons)

Pseudomonas

Azospirillum

Rhizobactéries promotrices de la croissance des plantes

Maïs

Mots clés libres

Zea mays L.

PGPR

Azospirillum

Pseudomonas

Glomus

Métabolites secondaires

Benzoxasinoïdes

Métabolome

Zea mays L.

PGPR

Azospirillum

Pseudomonas

Glomus

Secondary metabolites

Benzoxazinoids

Metabolome

Résumé

Les plantes dans leur environnement établissent des interactions avec des micro-organismes du sol. Parmi ces interactions nous pouvons distinguer les symbioses associatives mettant en jeu des bactéries PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria). L’impact de ces microorganismes phytobénéfiques (Azospirillum, Pseudomonas…) sur le métabolisme de la plante hôte est encore mal connu. Le modèle d’étude que nous avons choisi dans le cadre de ce travail est Zea mays L. qui peut établir de nombreuses symbioses associatives avec des PGPR. Pour étudier les effets de ces micro-organismes sur le maïs, deux approches ont été développées faisant notamment appel à des outils de profilage métabolique pour i) déterminer l’impact de la simple inoculation micro-organismes sur le métabolisme secondaire racinaire et des parties aériennes de la plante hôte, et ii) évaluer les effets physiologiques de consortia microbiens comprenant Azsopirillum, Pseudomonas et Glomus. Les résultats de ce travail démontrent la place prépondérante des composés de type benzoxazinoide (benzoxazolinone et benzoxazinone) dans les interactions et la modulation de leur synthèse induite par les inocula. Par ailleurs nos travaux mettent également en évidence que la réponse métabolique de la plante à l’interaction avec les micro-organismes est dépendante de l’espèce et de la souche bactérienne considérée suggérant ainsi un phénomène de reconnaissance entre les deux organismes

In environment, plant performed some interactions with soil microorganisms. From these interactions, associative symbiosis involving PGPR bacteria (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) can be considerate. Impact of phytobenefic microorganisms (Azospirillum, Pseudomonas…) leading to associatives interactions, on host plant metabolisms, still poorly understood. Zea mays L. was choose as study model because it can enter in various associatives symbiosis with Plant growth Promoting Rhizobacteria. To study effects of these microorganisms on maize, two approaches were developed thanks to metabolite profiling tools to (i) determine the impact of a single microorganism inoculation on host plant roots and shoots secondary metabolisms and (ii) evaluate physiological effect of microbial consortia including Azospirillum, Pseudomonas and Glomus species. Results of this work showed the major place of benzoxazinoids compounds (benzoxazolinone and benzoxazinone) in plant/microbe interaction and their synthesis modulation induced by inocula. Besides, our works brings to light that the metabolic answer of the plant to the interaction with microorganisms is dependent on species and bacterial strain suggesting a recognition phenomenon between both organisms