Rôle du microbiome dans le fonctionnement de la rhizosphère de différents porte-greffes de Vigne et influence sur la croissance du greffon

Role of the microbiome in the rhizosphere functioning of different grapevine rootstocks and influence on scion growth

• Auteur / Autrice : Romain Darriaut
• Direction : Virginie Lauvergeat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Végétale
• Date : Soutenance le 25/03/2022
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Écophysiologie et génomique fonctionnelle de la vigne (Villenave d'Ornon, Gironde)
• Jury : Président / Présidente : Alia Dellagi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Virginie Lauvergeat, Alia Dellagi, Aziz Aziz, David Gramaje, Angela Sessitsch
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Aziz Aziz, David Gramaje

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rhizosphère

Microflore

Vigne

Sols -- Qualité

Diversité microbienne

Mots clés libres

Diversité microbienne

Qualité du sol

Vitis vinifera

Dépérissement du vignoble

PGPR

Microbial diversity

Soil quality

Vitis vinifera

Vineyard decline

PGPR

Résumé

Chez la Vigne, le génotype du porte-greffe détermine le développement du greffon et la résistance du plant face aux contraintes biotiques et abiotiques. Le dépérissement du vignoble est un phénomène complexe, qui se traduit par une baisse subie de la productivité du cep et éventuellement de sa mort. La principale stratégie pour pallier ce manque de production est le remplacement des pieds non productifs ou morts par de nouveaux jeunes plants. Ce processus est causé par de nombreux facteurs parfois liés à la qualité du sol viticole et à son microbiote. En effet, l’interaction entre les racines et le microbiote du sol joue un rôle essentiel dans le contrôle des phytopathogènes telluriques mais aussi dans l’acquisition des ressources minérales nécessaires à la croissance du cep. La rhizosphère, qui est la portion de sol proche des racines, est au cœur de ses interactions. L’objectif de ces travaux vise à mieux comprendre le rôle du microbiome du sol et des racines dans un contexte de dépérissement du vignoble. Les sols d’inter-rang de quatre parcelles en dépérissement, qui n’était pas dû à des symptômes de carences minérales ou de maladies, ont révélé un dérèglement de la diversité microbienne et de l’activité enzymatique. Une analyse plus poussée sur les racineset la rhizosphère des plants en déclin d’une de ces parcelles a mis en évidence une forte présence de microorganismes potentiellement pathogènes mais aussi bénéfiques. Dans un second temps, une expérimentation en serre sur de jeunes plants de vignes plantées sur du sol de parcelle viticole présentant des signes de dépérissement, a montré que le porte-greffe modifiait la composition microbienne des racines et de la rhizosphère. Une caractérisation fonctionnelle in vitrode rhizobactéries de ces plants a permis d’identifier des isolats modifiant les systèmes aériens et racinaires de plantule de vignes. Ces résultats contribuent à la compréhension des interactions entre la vigne et le microbiote du sol, mettant en évidence le rôle de la dimension génétique du porte-greffe

In the Vine, the genotype of the rootstock determines the development of the scion and the resistance of the plant to biotic and abiotic pressures. Vine decline is a complex phenomenon, which results in a sudden or progressive decrease in productivity of the vine and eventuallyits death. The main strategy to overcome this lack of production is the replacement of non-productive or dead plants by new young plants. This process of decline is caused by many factors sometimes related to the quality of the vineyard soil and its microbiota. Indeed, the interaction between the roots and the soil microbiota plays an essential role in the control of telluric phytopathogens but also in the acquisition of mineral resources required for the vine growth. The rhizosphere, which is the portion of soil close to the roots, is at the core of these interactions. The objective of this work is to better understand the role of the soil and root microbiome in a context of vineyard decline. The inter-row soils of four vineyard plots in decline, which wasnot due to symptoms of mineral deficiencies or diseases, revealed a disruption of microbial diversity and enzymatic activity. Further analysis of the roots and rhizosphere of declining plants in one of these plots revealed a high presence of potentially pathogenic but also beneficial microorganisms. In a second step, a greenhouse experiment on young grapevines planted on the soil of a vineyard plot exhibiting signs of decline, showed that the rootstock modified the microbial composition of the roots and rhizosphere. An in vitrofunctional characterization of rhizobacteria from these plants allowed the identification of isolates modifying the aerial and root systems of vine plantlets. These results contribute to the understanding of vine-soil interactions, highlighting the role of the genetic dimension of the rootstock