Thèse soutenue

Influence de l'hôte et de phytovirus sur l'assemblage du microbiote du riz à l'échelle de deux agrosystèmes

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Auteur / Autrice : Pascal Alonso
Direction : Christian VernierePhilippe Roumagnac
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Microbiologie - Bio-Informatique
Date : Soutenance le 12/06/2020
Etablissement(s) : Montpellier, SupAgro
Ecole(s) doctorale(s) : Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biologie et Génétique des interactions Plantes-parasites pour la Protection Intégrée/UMR BGPI Montpellier (Montpellier ; 1999-2020)
Jury : Président / Présidente : Claire Neema
Examinateurs / Examinatrices : Christian Verniere, Philippe Roumagnac, Claire Neema, Alain Sarniguet, Wafa Achouak, Sébastien Massart
Rapporteurs / Rapporteuses : Alain Sarniguet, Wafa Achouak

Mots clés

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Résumé

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Les communautés microbiennes (microbiote) des plantes sont de plus en plus prises en compte en santé des plantes car elles jouent un rôle actif dans la régulation des agents phytopathogènes. Toutefois, les processus d'assemblage du microbiote des plantes et des forces évolutives qui gouvernent ces processus restent loin d'être compris et maitrisés.Nous avons choisi d'aborder cette problématique en focalisant sur le modèle riz et en répondant aux objectifs suivants : (i) déterminer si la structure des communautés microbiennes associées au riz est influencée par le compartiment, le stade végétatif et le génotype de celui-ci et (ii) estimer si la structure des communautés bactériennes et fongiques est significativement modifiée par la présence/absence de phytovirus. Pour répondre à ces objectifs, nous avons caractérisé trois composantes majeures du microbiote des plantes, à savoir les virus, les bactéries et les champignons des racines et des tiges du riz dans deux agrosystèmes situés en Camargue (France) et dans les terrasses traditionnelles du Yuanyang (Chine). La caractérisation du virome du riz a mis en évidence la présence d'une épidémie virale dans l'agrosystème chinois, pourtant présenté comme étant peu soumis aux bioagresseurs des plantes. Le phytovirus détecté dans 8,9% des plants échantillonnés est le Southern rice black-streaked dwarf virus (SRBSDV). La même analyse réalisée en France révèle une prévalence importante (11.6%) d'un endornavirus persistant du riz (oryza sativa alphaendornavirus, OsEV) qui a été retrouvé au sein de plantes asymptomatiques. Nous montrons par ailleurs que l'infection du riz à ces deux virus est génotype-dépendant.La synthèse des résultats de caractérisation des communautés bactériennes et fongiques obtenus sur les deux sites d'étude met en lumière une dynamique dans le temps et dans l'espace de la structure des communautés microbiennes. Spécifiquement, nous montrons que (i) le type de tissu de la plante, aérien ou souterrain, interne ou externe, influence significativement la richesse et la composition des communautés microbiennes, (ii) le stade de développement du riz influence aussi significativement la composition des communautés microbiennes, (iii) le génotype du riz a en revanche un effet faible sur la structure des communautés microbiennes et enfin, (iv) la présence/absence des deux virus (SRBSDV et OsEV) ne modifie pas significativement la structure des communautés microbiennes du riz.Nous montrons donc que l'assemblage du microbiote du riz est pour une partie le résultat de l'effet de l'hôte par des facteurs déterministes (sélection), mais que probablement d'autres facteurs écologiques de nature déterministe, par exemple à travers les interactions microbes-microbes, et de nature stochastique y contribuent participant à la diversité de l'holobionte (l'hôte et son microbiote) du riz.Mots clés : Microbiote, holobionte, diversité, bactérie, champignon, virus, riz, génotype, métagénomique, communauté, interactions plante-microorganismes, dynamique