Etude de la relation mycoparasitaire Trichoderma harzianum avec Fusarium solani chez l’Olivier ; caractérisations moléculaires et fonctionnelles des aquaporines chez Trichoderma harzianum

par Maroua Ben Amira

Thèse de doctorat en Physiologie et Génétique Moléculaire

Sous la direction de Jean-Louis Julien et de Ali Khouaja.


  • Résumé

    La lutte biologique par utilisation de micro-organismes a indéniablement un potentiel de développement considérable. Dans un contexte multidisciplinaire et fondamental de physio-phytopathologie moléculaire et répondant à d’éminents enjeux appliqués et attendus par les acteurs de la profession oléicole et les consommateurs, nous nous sommes projetés dans l’étude des propriétés intrinsèques d’un agent de biocontrôle fongique, Trichoderma harzianum (souche Ths97) contre l’agent de la fusariose Fusarium solani (souche Fso14), qui sévit sévèrement sur une culture pérenne majeure pour la Tunisie, l’oléiculture. Deux axes de recherche ont été menés. Dans le premier axe, nous avons démontré que Ths97 est un agent de biocontrôle efficace contre la virulence de F. solani Fso14. Cette capacité s’accompagne d’une accumulation des défenses chez le partenaire végétal, des accumulations qui sont d’autant plus fortes quand l’agent bénéfique est en présence du pathogène (événements de priming). De même, des tests in vitro montrent que Ths97développe des activités mycoparasites envers F. solani Fso14, en émettant des structures d’infection classiques tels des enroulements et accolements d’hyphes, des appressoria et des papilles. Quant au second axe d’étude, nous avons étudié la superfamille des perméases Major Intrinsic Proteins (MIP) dans le genre Trichoderma. Cette famille multigénique n’a jamais été étudiée chez un agent fongique hyperparasite. Sept membres MIP sont présents chez T. harzianum, et se classent en 3 sous-groupes, les AQP, les AQGP et les XIP. La modélisation des structures tridimensionnelles et les fonctions putatives de transport pour l’eau et quelques polyols ont été étudiées. Enfin, leurs patrons transcriptionnels ont été suivis chez Ths97 in planta en situation d’antagonisme et in vitro en situation de parasitisme vis-à-vis de Fso14, et montrent que 4 MIP sont exprimées et régulées différentiellement selon que Ths97 est au contact de Fso14 ou pas. Nos travaux ont donc mis en lumière que Ths97 doit être considéré comme un agent biofongicide et biostimulateur de défenses végétales, puis que les MIP seraient impliqués dans les relations trophiques que met en place T. harzianum avec son environnement. Ces données devraient intégrer le développement de procédés plus efficaces et/ou plus durables pour la protection des cultures d’oliviers en Tunisie ainsi qu’à travers le monde.

  • Titre traduit

    Study of mycoparasitic relationship between Trichoderma harzianum with Fusarium solani in Olive trees; Molecular and functional characterizations of aquaporins from Trichoderma harzianum


  • Résumé

    Biological disease control through the use of microorganisms has a great potential for future use in integrated pest management. In a multidisciplinary and fundamental context of molecular physio-phytopathology and to provide solutions for the actors in the olive profession and the consumers, we have been studying the activity of a fungal biocontrol agent, Trichoderma harzianum (strain Ths97) against the olive tree pathogen Fusarium solani (strain Fso14), which causes major problems for olive production in Tunisia and elsewhere. The project consists of two parts. In the first part, we have demonstrated that Ths97 is a biocontrol agent effective against the F. solani Fso14 pathogen. Induction of plant defence responses by Ths97 was shown to be partly responsible for the biocontrol effect. In vitro tests further showed that Ths97 develops mycoparasitic activities towards F. solani Fso14, by forming infection structures such as hyphae windings and wedges, appressoria and papillae. In the second part of the study, we investigated the Major Intrinsic Proteins (MIP) superfamily in the Trichoderma genus. This multigenic family has never been investigated in a hyperparasitic fungal species. Seven MIP members are present in T. harzianum, and are classified into 3 subgroups: AQP, AQGP and XIP. Their three-dimensional structures and their putative involvement in transport of water and certain polyols have been examined. Finally, their transcription profiles were monitored in Ths97 in planta in antagonistic situations and in vitro in a parasitic situation with Fso14 and show that 4 MIP are expressed and regulated differentially during the interaction. Our work has shown that Ths97 must be considered as a biological control agent and biostimulator of plant defences, and that MIPs are involved in the trophic relationships between T. harzianum and the environment. These data contributes to the further development of T. harzianum as an efficient biocontrol agent for sustainable protection of olive trees in Tunisia and around the world.


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