Effets complémentaires des acides humiques et fulviques et des bactéries endophytes sur la résistance de la tomate au stress osmotique

Details

Supervisors

Legrève, Anne ; Lengrand, Salomé

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences agronomiques, à finalité spécialisée

Abstract

Au cœur des préoccupations mondiales du XXIe siècle, se pose le défi complexe et urgent d'assurer la sécurité alimentaire pour une population mondiale en croissance constante, tout en protégeant l'environnement. Ce défi est d'autant plus crucial que le changement climatique expose les cultures à divers stress abiotiques, tels que la sécheresse, compromettant à la fois leur rendement et leur qualité. Pour faire face à ces défis, des stratégies agronomiques et biotechnologiques sont nécessaires. Parmi celles-ci, l'inoculation de bactéries endophytes et l’utilisation de biostimulants tels que les substances humiques (SH) s'est révélée efficace pour améliorer la tolérance à la sécheresse. Dans cette étude, l'inoculation des bactéries endophytes issues de la semence de tomate est évaluée sur sa résistance au stress osmotique. En effet, les bactéries issues de la semence sont reconnues comme ayant des traits bénéfiques pour la plante. De plus, l'étude examine l'effet synergique des substances humiques en combinaison avec ces bactéries endophytes sur cette résistance. Dans un premier temps, un screening des bactéries endophytes les plus résistantes au stress osmotique a été effectué, en mesurant leur production d’exopolysaccharides en conditions normales et en conditions de stress osmotique. Les résultats ont révélé que la plupart des bactéries produisaient des quantités significativement plus élevées d’exopolysaccharides en condition de stress, leur permettant d’avoir une meilleure résistance au stress osmotique. Dans un second temps, l'inoculation de ces bactéries sur des plants de tomate soumis à un stress osmotique a été évaluée en utilisant la technique d'enrobage de semences. Les bactéries Bacillus safensis C1 5b et Paraburkholderia graminis C2 30B ont permis une meilleure croissance de la tomate en conditions de stress osmotique, démontrant l’intérêt potentiel de ces bactéries face à des stress abiotiques. De plus, la capacité de colonisation de plants de tomates par ces bactéries inoculées au niveau de la semence a été évaluée grâce à la création de mutants de TN7-mCherry, et suivis par qPCR et étalement sur milieu. Cette analyse a permis de mettre en évidence la colonisation des souches P. protegens C1M8 et C1M39 de manière épiphytique et endo-phytique au niveau des racines, des tiges et des feuilles. Finalement, l’effet complémentaire des bactéries endophytes ayant un effet bénéfiques sur la croissance de la tomate en conditions de stress osmotique ont été testées en co-inoculation avec les SH, mettant en évidence un effet complémentaire des souches Bacillus safensis C1 5b et Paraburkholderia graminis C2 30B et du biostimulant. Ce mémoire met en évidence, non seulement l’effet bénéfique des bactéries endophytes transmises de manière verticales sur la résistance au stress osmotique de la tomate, mais également leur capacité à coloniser la plante lorsqu’elles sont appliquées sur la semence et finalement leur effets complémentaires en co-inoculation avec les SH. Ces résultats ouvrent des perspectives sur la création de nouveaux biostimulants combinant l’inoculation de bactéries endophytes et des SH. Des recherches supplémentaires sur le comportement des bactéries endophytes au sein de la plante en conditions de stress osmotique et aussi en combinaison avec les substances humiques seraient nécessaire pour éclairer les mécanismes d’action qui sous-tendent l’amélioration de la résistance au stress osmotique lors de la co-inoculation des substances humiques et des bactéries.