Potentialités des métabolites endolichéniques pour le biocontrôle des champignons pathogènes des plantes

Potentialities of endolichenic metabolites for the biocontrol of plant pathogenic fungi

• Auteur / Autrice : Maëlys Bollot
• Direction : Lengo Mambu, Jérôme Collemare
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie Chimie Santé mention Chimie des substances naturelles
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2024
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : Biologie, Chimie, Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoires des Agroressources, Biomolécules et Chimie pour l'Innovation en Santé

Mots clés

Mots clés libres

Champignons endolichéniques

Métabolites fongiques

Champignons phytopathogènes

Botrytis cinerea

Phytopatogenic fungi

Botrytis cinerea

Endolichenic fungi

Fungal metabolites

Résumé

Les champignons pathogènes de plantes causent de diminution de rendement par leur résistance aux fongicides conventionnels. La recherche de nouvelles molécules à faible impact sur l'environnement et sur l'homme constitue une des solutions pour la protection des cultures. Ce projet vise à explorer la chimiodiversité de la flore fongique associée aux lichens, une niche écologique inexplorée qui correspond à une ressource naturelle renouvelable et cultivable. Ces champignons endolichéniques (ELF) constituent une source de composés originaux. Il a été démontré que les métabolites endolichéniques sont relativement différents de ceux produits par les lichens, ce qui suggère l'existence de différentes voies de biosynthèse.2 Plusieurs composés isolés ont montré un potentiel fongicide contre différentes souches d'espèces de champignons pathogènes. Des études génomiques ont révélé que les champignons présentent un potentiel plus important de production de composés bioactifs en raison du nombre élevé de voies de biosynthèse pour lesquelles aucune molécule n'est connue. Dans les conditions de culture en laboratoire, la plupart de ces voies ne sont en effet pas exprimées. Plus de 300 souches isolées de lichens sont disponibles au Laboratoire et une extractothèque a été constituée. Le criblage en cours de ces extraits sur cinq champignons phytopathogènes, dont Botrytis cinerea, qui a un large spectre d'activité pathogène. Deux souches des ELF ayant fourni les extraits les plus actifs seront sélectionnées et feront l'objet d'une étude phytochimique Ce projet de thèse vise à mettre en valeur les potentialités biosynthétiques des ELF par l'exploitation directe d'une part de monocultures et l'amélioration de la production de nouveaux composés fongicides par l'expression hétérologue des voies de biosynthèse correspondantes.

Plant pathogenic fungi cause yield losses through their resistance to conventional fungicides. The search for new molecules with low environmental and human impact is one of the solutions for crop protection. The aim of this project is to explore the chemodiversity of the fungal flora associated with lichens, an unexplored ecological niche that represents a renewable and cultivable natural resource. These endolichenic fungi (ELF) are a source of novel compounds. Endolichenic metabolites have been shown to be relatively different from those produced by lichens, suggesting the existence of different biosynthetic pathways. Several isolated compounds have shown fungicidal potential against different strains of pathogenic fungal species. Genomic studies have revealed that fungi have a greater potential to produce bioactive compounds due to the large number of biosynthetic pathways for which no molecules are known. Under laboratory culture conditions, most of these pathways are not expressed. Over 300 strains isolated from lichens are available at the Laboratory, and an extract library has been set up. Ongoing screening of these extracts against five phytopathogenic fungi, including Botrytis cinerea, which has a broad spectrum of pathogenic activity, will enable the most active to be selected. Two corresponding strains will be the subject of in-depth phytochemical investigation. This thesis project aims to bring up the biosynthetic potentialities of ELF by direct exploitation of isolated monocultures and enhanced production of new fungicide compounds by heterologous expression of the corresponding biosynthetic pathways.