Etude de la diversité des bactéries du sol et caractérisation de nouvelles souches de Bacillus thuringiensis actives sur les diptères

Study of the soil bacterial diversity and characterization of new strains of Bacillus thuringiensis active against Diptera

• Auteur / Autrice : Mandy C. Antoun
• Direction : Joël Chopineau, Mireille Kallassy-Awad
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 17/12/2015
• Etablissement(s) : Montpellier en cotutelle avec Université Saint-Joseph (Beyrouth). Faculté des Sciences
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Gerhardt (Montpellier ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Roger Lteif
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Joël Chopineau, Mireille Kallassy-Awad, Roger Lteif, Mike Osta, Slim Tounsi, Sophie Gaudriault, Laure El Chamy
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mike Osta, Slim Tounsi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diptères

Biopesticides

Bacillus thuringiensis

Diversité bactérienne

Mots clés libres

Diversité

Sol

Diptères

Bacillus thuringiensis

Bacterial diversity

Soil

Diptera

Bacillus thuringiensis

Résumé

Les études de la diversité et de la richesse bactérienne des sols constituent un enjeu primordial pour développer des bio pesticides efficaces en lutte biologique contre les diptères phytoravageurs et vecteurs de maladie (malaria, dengue…). Dans ce manuscrit, la caractérisation de la diversité bactérienne des sols de chênes et de pins Libanais a été étudiée par comparaison aux mêmes sols d’Autriche, une zone géographique différente et de climat différent. La composition en classes et genres du phylum des Firmicutes et son abondance dans les différents sols étudiés ont été particulièrement caractérisées par des indices de diversité (alpha, bêta, OTUs…) et des méthodes moléculaires (SSCP et qRT-PCR). A partir des sols de pins et de chênes Libanais et précisément à partir de ce phylum, des souches de Bacillusthuringiensis ont été criblées pour leur activité insecticides contre les diptères,Culex pipiens, Aedes albopictus et Anopheles gambiae. Deux souches de Bt ont été sélectionnées. La souche A23 possède toxicité in vivo plus élevée que la souche de référence Bacillus thuringiensis isarelensis (Bti). Cette souche n’a cependant pas révélé de différences génétiques et moléculaires par rapport àBti. La souche H3, quant à elle, a été étudiée étant non cytolytique et présentant une activité insecticide in vivo contre les diptères mais à fortes concentrations par rapport à Bti. Cette souche a révélé un contenu génique et protéique différent de Bti. H3 a probablement un nouveau variant du gène cry4B et du gène cry40connu pour avoir une activité diptéricide. Des investigations supplémentaires sont nécessaires afin de confirmer ces résultats et de comprendre les mécanismes de toxicité de ces deux souches.

Studies of bacterial diversity and richness of the soil are keys for developing effective bio pesticides for the bio control against plant pests and Diptera vectors of diseases (malaria, dengue ...). In this manuscript, the characterization of the bacterial diversity of broadleaf and needle Lebanese soils was studied compared to the same soils in Austria, a different geographical area and under different climate. Classes and genera compositions of the Firmicutes phylum and its abundance in the different soils studied were particularly characterized using diversity indices (alpha, beta, OTUs…) and molecular methods (SSCP and qRT-PCR). From the broadleaf and needle Lebanese soils and precisely from this phylum, strains of Bacillus thuringiensis were screened for their insecticidal activity against dipteran larvae, Culex pipiens, Aedes albopictus and Anopheles gambiae. Two Bt strains were selected. A23 strain has toxicity in vivo higher than the reference strain Bacillus thuringiensis isarelensis (Bti). However, this strain didn’t reveal any genetic and molecular differences from Bti. The H3 strain, meanwhile, was being investigated for being non-cytolytic and having an insecticidal activity in vivo against Diptera but at high concentrations compared to Bti. This strain showed a different gene and protein content compared to Bti. H3 probably has a new variant of cry4B gene and a new variant of cry40 gene known to have an insecticidal activity. Additional investigations are needed to confirm these results and to understand the mechanisms of toxicity of these two strains.