Etude des interactions plantes-bactéries dans le contexte de la biosynthèse des isoprénoïdes chez Arabidopsis thaliana

Deciphering the interactions between plants and bacteria in the context of isoprenoid biosynthesis in Arabidopsis thaliana

• Auteur / Autrice : Chloé Groh
• Direction : Florence Arsène-Ploetze, Dimitri Heintz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 15/10/2019
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie moléculaire des plantes (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Claire Prigent-Combaret
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Florence Arsène-Ploetze, Dimitri Heintz, Claire Prigent-Combaret, Pierre Peyret, Valérie Geoffroy, Hermann J. Heipieper
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Claire Prigent-Combaret, Pierre Peyret

Mots clés

Mots clés contrôlés

Arabidopsis thaliana

Relations hôte-bactérie

Bactéries phytopathogènes

Biosynthèse

Isoprénoïdes

Mots clés libres

Isoprénoïdes

Interactions plantes-bactéries

Microbiote

Pseudomonas syringae

Arabidopsis thaliana

Isoprenoids

Plant-bacteria interactions

Microbiota

Pseudomonas syringae

Arabidopsis thaliana

Résumé

Les isoprénoïdes constituent une grande classe de molécules que l'on retrouve chez tous les organismes vivants et qui sont impliquées dans divers processus biologiques. Le but de ma thèse était de déterminer si ces molécules pouvaient être impliquées dans les interactions entre plantes et bactéries. J'ai travaillé sur des plantes Arabidopsis thaliana sauvages, et sur deux mutants affectés dans chacune des deux voies de biosynthèse des isoprénoïdes existant chez les plantes supérieures. Un inventaire des communautés constituant le microbiote de ces plantes a mis en évidence certaines bactéries dont l’abondance varie dépendamment du génotype, malgré l'existence d'un microbiote commun entre plantes sauvages et mutantes. De plus, il a été démontré que les plantes affectées dans la voie de biosynthèse plastidiale, dite du méthylérythritol phosphate (MEP), sont plus sensibles que les plantes sauvages à l’infection par Pseudomonas syringae, un phytopathogène bien connu. Ensemble, ces résultats suggèrent que les isoprénoïdes peuvent jouer un rôle dans les interactions entre plantes et bactéries. D’autre part, 230 souches interagissant avec A. thaliana ont été isolées au laboratoire, parmi lesquelles certaines ont été testées pour déterminer leur effet sur le phénotype et la résistance des plantes à P. syringae, ainsi que l’effet des isoprénoïdes sur ces souches.

Isoprenoids are a large class of molecules found in all living organisms that are implicated in diverse biological processes. The aim of my thesis was to decipher if they could be involved in the interactions between plants and bacteria. Therefore, I worked on Arabidopsis thaliana wild-type and mutants, altered in the two isoprenoid biosynthesis pathways occurring in higher plants. An inventory of the communities interacting with wild-type and mutants highlighted some differentially abundant bacteria, despite the existence of a core microbiota. In addition, plants affected in the plastidial biosynthesis pathway, referred as the methylerythritol phosphate (MEP) pathway, have been shown to be more affected than wild-type by Pseudomonas syringae, a well-known phytopathogen. Together, these results suggest that isoprenoids may play a role in the interactions between plants and bacteria. In addition, 230 strains were isolated from A. thaliana in the laboratory, among which some of them were tested for their impact on the plant fitness and resistance to P. syringae, and for the impact on isoprenoids on these strains.