Pantoea spp : une nouvelle menace bactérienne pour la production rizicole en Afrique subsaharienne

Pantoea spp : a new bacterial threat to rice production in sub-Saharan Africa

• Auteur / Autrice : Kossi Kini
• Direction : Ralf Koebnik, Drissa Silué
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Evolution des systèmes infectieux
• Date : Soutenance le 22/05/2018
• Etablissement(s) : Montpellier en cotutelle avec AfricaRice (Abidjan)
• Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Interactions plantes microorganismes environnement (Montpellier ; 2011-2020)
• Jury : Président / Présidente : Marie-Agnès Jacques
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ralf Koebnik, Drissa Silué, Marie-Agnès Jacques, Claude Bragard, Monique Royer, Alice Boulanger
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claude Bragard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bactéries phytopathogènes

Riz -- Maladies

Afrique subsaharienne

Riziculture

Mots clés libres

Pantoea spp

Diagnostic bacteriologique

Caractérisation bactérienne

Riz

Afrique

Phytobactérie émergente

Pantoea spp

Bacteriological diagnosis

Bacterial characterization

Rice

Africa

Emerging phytobacterie

Résumé

Parmi les 24 espèces de Pantoea décrites à nos jours, cinq ont été signalées jusqu'à 46 fois dans 21 pays comme phytopathogènes d'au moins 31 cultures. En effet, P. ananatis et P. agglomerans ont été signalés comme bactéries phytopathogènes pour au moins dix cultures économiquement importantes, y compris le riz. Récemment, le Centre du riz pour l'Afrique et ses partenaires ont soupçonné la présence d'une bactérie émergente qui provoque le flétrissement bactérienne du riz dans plusieurs pays africains, et l'agent causal a été confirmé comme appartenant au genre Pantoea. Les objectifs de notre projet de thèse étaient (i) d'améliorer la collection d'isolats d’AfricaRice existante par de nouvelles collections (ii) de développer des outils de diagnostic et de caractérisations pour une analyse fine de la diversité génétique, phénotypique et des études d’épidémio-suivaillance. Nos résultats ont montré que les bactéries capables de produire des symptômes de flétrissement bactérien du riz en Afrique forment un complexe d'espèces composé principalement de P. ananatis, P. stewartii et P. agglomerans. Différents types d'outils de diagnostic et de caractérisations ont ensuite été développés et validés. Les résultats de l'utilisation de ces outils ont permis de mettre en évidence la présence de ce complexe bactérien dans plusieurs pays Africains et de fournir des détails sur sa repartition géographique. Ainsi, au total, nous avons diagnostiqué un complexe d'espèces bactériennes, phytopathogènes du riz dans 11 pays africains (Bénin, Burkina Faso, Burundi, Ghana, Côte d'Ivoire, Mali, Niger, Nigeria, Sénégal, Tanzanie, Togo). En outre, l'analyse de trois génomes de P. ananatis Africain isolé du riz, et le développement, l'évaluation et l'application d'outils d'analyse VNTR à locus multiples (MLVA) ont permis de mieux comprendre les relations phylogénétiques et phylogénomiques existant entre les souches de P. ananatis isolées du riz et des souches d' autres sources (plantes, animaux et environnement). En effet, les résultats préliminaires ont montré que plusieurs souches de P. ananatis isolées du riz en Afrique, en Asie et en Europe étaient phylogénétiquement liées et formaient un groupe qui les différenciait de P. ananatis d'autres sources. En conclusion, les résultats de ce projet de thèse fournissent une base solide qui facilitera les futures études de Pantoea spp en Afrique.

Among the 24 species of Pantoea described so far, five have been reported up to 46 times in 21 countries as phytopathogens of at least 31 crops. Indeed, P. ananatis and P. agglomerans have been reported as phytopathogenic bacteria for at least ten economically important crops, including rice. Recently, Africa Rice Center and its partners have suspected the presence of an emerging bacterium that causes rice bacterial blight in several African countries, and the causal agent has been confirmed as belonging to the genus Pantoea. The objectives of our thesis project were (i) to improve the collection of existing AfricaRice isolates by new collections (ii) to develop diagnostic and characterization tools for fine analysis of genetic, phenotypic and epidemio-follow-up studies. Our results showed that bacteria capable of producing bacterial blight symptoms of rice in Africa form a species complex composed mainly of P. ananatis, P. stewartii and P. agglomerans. Different types of diagnostic tools and characterizations were then developed and validated. The results from the use of these tools helped to point out the presence of this bacterial complex in several African countries and to provide details on its geographical structure. Thus, in total, we diagnosed a bacterial species complex, phytopathogenic of rice in 11 African countries (Benin, Burkina Faso, Burundi, Ghana, Ivory Coast, Mali, Niger, Nigeria, Senegal, Tanzania, Togo). In addition, analyzes of three genomes of african P. ananatis and the development, evaluation, and application of Multiple Locus VNTR Analysis (MLVA) tools provided insights into the phylogenetic and phylogenomic relationships that exist between P. ananatis strains isolated from rice and strains from other sources (plants, animals and environment). Indeed, preliminary results showed that several strains of P. ananatis isolated from rice in Africa, Asia and Europe were phylogenetically linked and formed a group that differentiated them from P. ananatis from other sources. In conclusion, the results of this thesis project provide a solid foundation that will facilitate future studies of Pantoea spp in Africa.