Impact des compétitions inter-microbiennes médiées par le Système de Sécrétion de Type VI (T6SS) sur la dynamique de transmission du microbiote des graines aux plantules

Impact of inter-microbial competitions mediated by the type VI secretion system on the dynamics of seed microbiota transmission to seedlings

• Auteur / Autrice : Tiffany Garin
• Direction : Alain Sarniguet, Matthieu Barret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie - Immunologie
• Date : Soutenance le 21/03/2024
• Etablissement(s) : Angers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Végétal, Animal, Aliment, Mer, Environnement (Angers ; 2022-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Horticulture et Semences (2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Thomas Guillemette
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ralf Koebnik
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Aurélie Deveau, Annabelle Merieau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Xanthomonas campestris

Rhizobactéries promotrices de la croissance des plantes

Bactéries phytopathogènes

Dissertation universitaire

Systèmes de sécrétion de type VI

Stenotrophomonas

Graines

Microflore

Mots clés libres

Microbiote des graines

Compétition d’interférence

Communautés synthétiques

Stenotrophomonas rhizophila

Seed microbiota

Interference competition

Type VI secretion system

Synthetic communities

Stenotrophomonas rhizophila

Xanthomonas camXanthomonaspestris pv. campestris

Résumé

Les graines constituent la source d’inoculum initiale pour le microbiote des plantes. Lors de la germination, le relargage d’exsudats à proximité des graines déclenche une intense compétition microbienne qui joue un rôle moteur dans l’assemblage du microbiote des plantes. Ce travail de thèse vise à explorer le rôle de la compétition d'interférence médiée par le système de sécrétion de type VI (T6SS). Le T6SS d’une souche de Stenotrophomonas rhizophila, une espèce bactérienne transmise efficacement aux plantules, a été utilisé comme modèle d’étude. Ce T6SS est impliqué dans l’inhibition de la croissance de nombreuses espèces bactériennes in vitro, dont la souche phytopathogène Xanthomonas campestris pv. campestris 8004 (Xcc8004). Cette inhibition de croissance bactérienne est corrélée à la proximité phylogénétique et métabolique entre S. rhizophilaet les espèces bactériennes testées. L’activité antimicrobienne du T6SS de S. rhizophila limite la transmission de Xcc8004 de la graine de radis à la plantule en conditions gnotobiotiques. Cette activité module également la dynamique d’assemblage des communautés bactériennes lors de la transition graine-plantule en sol non stérile. La composition du consortium microbien co-inoculé sur graine influence l’avantage compétitif conféré par le T6SS à S. rhizophila. La compétition d’interférence médiée par le T6SS intervient donc bien dans la dynamique d’assemblage du microbiote des plantes et l'inoculation de consortiums bactériens composés de bactéries porteuses de T6SS apparait comme une solution potentielle de réduction de la transmission des agents phytopathogènes aux plantules.

Seeds represent the initial inoculum source for plant microbiota. During germination, the release of exudates near the seeds triggers intense microbial competitions, which play a pivotal role in the assembly of the plant microbiota. This thesis work aims to explore the role of interference competition mediated by the Type VI secretion system (T6SS). The T6SS of a strain of Stenotrophomonas rhizophila, a bacterium efficiently transmitted to seedlings, was used as a study model. This T6SS inhibits the growth of many bacterial species in vitro, including the phytopathogenic strain Xanthomonas campestris pv. campestris 8004 (Xcc8004). This inhibition of bacterial growth is correlated with the phylogenetic and metabolic proximity between S. rhizophila and the tested bacterial species. The antimicrobial activity of S. rhizophila T6SS limits the transmission of Xcc8004 from radish seed to seedling under gnotobiotic conditions. Its activity also influences the dynamics of bacterial community assembly during the seed-to-seedling transition in non sterile soil. The composition of the co-inoculated microbial consortium on the seed affects the competitive advantage conferred by the T6SS to S. rhizophila. Therefore, T6SS-mediated interference competition plays a significant role in the assembly dynamics of the plant microbiota, and the inoculation of bacterial consortia composed of T6SS-carrying bacteria appears as a potential solution for reducing the transmission of phytopathogenic agents to seedlings.