Caractérisation des traits PGP des bactéries endophytes de la tomate

Details

Supervisors

Legrève, Anne

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

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

Abstract

La sécheresse est une problématique majeure pour l'agriculture. Des pertes de rendement importantes sont observées lors de vagues de chaleur menaçant la sécurité alimentaire mondiale. Dans cette optique, l'utilisation de biostimulants est une voie prometteuse pour améliorer la résilience des cultures. Les acides humiques et fulviques ont été largement étudiés pour leurs effets bénéfiques sur la tolérance des plantes à la sécheresse en améliorant la structure du sol et sa capacité à retenir l'eau. D’autre part, les bactéries endophytes, en favorisant l'absorption des nutriments et la croissance racinaire jouent également un rôle dans l'amélioration de la tolérance à la sécheresse. Il a déjà été démontré que la combinaison de biostimulants tels que les acides humiques et fulviques avec les bactéries endophytes offre une approche prometteuse pour renforcer la croissance des plantes et leur résistance à la sécheresse. Des effets positifs d'un biostimulant contenant de l'acide humique et fulvique sur la résistance au stress hydrique des plants de tomates cultivés en hydroponie ont été démontré. L’hypothèse selon laquelle ces effets pourraient être liés directement ou indirectement aux bactéries endophytes a été émise et fait l’objet d’une recherche. L'objectif de ce mémoire est de caractériser les traits PGP des bactéries endophytes cultivables, transmises verticalement, isolées de plantes de tomates soumises ou non à un stress osmotique, traitées ou non avec des acides humiques et fulviques et d’identifier des bactéries endophytes qui combinent des traits propriétés intéressantes susceptibles d’influencer la tolérance des plants de tomate à la sécheresse. La partie expérimentale de l'étude se compose de quatre étapes distinctes. Tout d'abord, une évaluation de la résistance à la sécheresse d’une collection de souches de bactéries endophytes isolées à partir de plants de tomates a été réalisée. Ensuite, des tests in vitro ont été effectués pour évaluer les traits PGP (Plant growth promoting) des bactéries, notamment leur capacité à solubiliser le phosphate, à produire des sidérophores, des exopolysaccharides et de l'acide indole-3-acétique. Les bactéries les plus prometteuses ont ensuite été sélectionnées et utilisées pour enrober des semences de tomate désinfectées. Ainsi, leurs effets sur le taux de germination et sur la vigueur des plantules ont été évalués. Les résultats indiquent que toutes les bactéries endophytes étudiées présentent au moins un des traits PGP étudié. Certains genres bactériens, dont Bacillus, Brevibacillus, Paraburkholderia et Pseudomonas se distinguent des autres par leurs combinaisons de propriétés bénéfiques. Trois bactéries en particulier, Bacillus velezensis C1 37, Bacillus wiedmannii C2 52B et Paraburkholderia graminis C2 30B, se révèlent prometteuses. Bacillus velezensis C1 37 a été capable de tolérer un stress osmotique, de solubiliser du phosphate, de produire des sidérophores et des exopolysaccharides. Bacillus weidmannii C2 52B a été capable de tolérer un stress osmotique, de produire des sidérophores, des exopolysaccharides et de l’acide indole-3-acétique. Paraburkholderia graminis C2 30B a montré une tolérance moyenne au stress osmotique, a été capable de solubiliser le phosphate, de produire des sidérophores et des exopolysaccharides. De plus, l’enrobage de graines avec Bacillus wiedmannii a significativement augmenté la longueur des plantules. Ce mémoire a pu mettre en évidence le potentiel PGP des bactéries endophytes de la tomate transmises verticalement. Trois bactéries en particulier, Bacillus velezensis C1 37, Bacillus wiedmannii C2 52B et Paraburkholderia graminis C2 30B, ont été sélectionnées pour étudier leurs effets bénéfiques sur la résistance de la tomate au stress hydrique. Des répétitions des essais devront être réalisées afin de confirmer ces effets et d’évaluer l’impact sur les paramètres morphologiques et physiologiques des plantes. Il serait également intéressant d’évaluer l’effet complémentaire du biostimulant composé d’acides humiques et fulviques avec une ou plusieurs bactéries endophytes.