Caractérisation de l'activité antagoniste de Bacillus spp. et Paenibacillus spp. contre Zymoseptoria tritici et Fusarium graminearum, deux pathogènes du froment

Details

Supervisors

Mahillon, Jacques

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en chimie et bioindustries

Abstract

La culture du froment est la plus importante au niveau mondial en termes de surfaces agricoles utilisées. C’est un aliment de base pour une grande partie de la population et une des sources principales de calories et protéines d’origine végétale. En Belgique, cette culture occupe presque un quart des surfaces agricoles. Cependant, chaque année environ 20% des rendements sont perdus à cause de maladies et parasites. Les champignons pathogènes sont majoritairement responsables de ces pertes. En Europe, plus d’une trentaine de substances actives sont autorisées pour la protection des cultures de céréales. Cependant, l’apparition de pathogènes résistants aux traitements et la mise en lumière des problèmes de santé publique et des problèmes environnementaux pousse la recherche d’alternatives viables à ces produits. Dans ce contexte, la lutte intégrée pour la protection des plantes vise à encourager l’utilisation de mécanismes naturels pour limiter le recours à ces produits. Ce mémoire de fin d’étude a pris place dans le cadre du projet « ANTAGONIST » qui vise à développer des stratégies efficaces et durables pour la protection des céréales en limitant l’utilisation de fongicides de synthèse. La stratégie mise en œuvre a consisté à utiliser le potentiel antagoniste de microorganismes présents dans l’environnement direct des céréales en Belgique. Ce mémoire comportait deux objectifs principaux: la sélection de souches de Bacillus spp. et Paenibacillus spp. actives contre deux pathogènes du froment (Z. tritici et F. graminearum) ainsi que la caractérisation de cette activité. La sélection des souches préalablement isolée s’est faite via un test in vitro de confrontation entre chaque souche et chaque pathogène. Au total, ce sont 281 souches bactériennes qui ont été testées contre les deux pathogènes. Finalement, 75 souches ont été retenues pour la suite des expérimentations. La seconde partie de ce travail a consisté en la caractérisation et l’identification des souches testées. L’influence du milieu de culture sur l’activité antagoniste des souches a été abordée mais le protocole utilisé n’a pas pu déterminer cet effet. Ce test a cependant permis de valider le protocole de sélection in vitro en confirmant l’activité des souches ayant obtenus une activité avérée. Parallèlement, l’identification des souches sélectionnées a été réalisée par séquençage du gène codant pour l’ARNr 16S. Ce travail a permis la sélection d’un certain nombre de souches avec un effet antagoniste sur deux pathogènes du froment. Il existe donc bel et bien un potentiel de biocontrôle chez les bactéries issues de l’environnement des cultures de froment. Cependant, la compréhension des mécanismes d’action mis en place par ces bactéries est importante pour le développement futur de stratégies de protection efficaces.