Compréhension des mécanismes d'action directs et indirects de l'acide 4- phénylbutyrique envers Zymoseptoria tritici, agent de la septoriose du blé

Understanding the direct and indirect mechanisms of action of 4-phenylbutyric acid against Zymoseptoria tritici, the causal agent of septoria in wheat

• Auteur / Autrice : Sorélia Verguet
• Direction : Anaïs Laleve
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2025
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences du Végétal : du gène à l'écosystème
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : BIOlogie GEstion des Risques en agriculture
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté des sciences d'Orsay

Mots clés

Mots clés libres

Agroécologie

Stimulation de défense des plantes

Biofongicide

Mode d'action

Durabilité

4-pba

Sustainability

Plant defence stimulation

Biocontrol

Agroecology

Mechanism of action

4-pba

Résumé

L'acide 4-phénylbutyrique (4-PBA) est un acide organique de faible poids moléculaire qui possède une activité bactériostatique. Son activité antifongique envers douze espèces d'ascomycètes et deux espèces d'oomycètes a été récemment caractérisée et a été brevetée en 2020 par AgroParisTech et INRAE. Dans le contexte d'un besoin croissant de méthodes de biocontrôle, le 4-PBA pourrait représenter une option nouvelle et unique dans la mesure où il montre non seulement un fort potentiel fongicide avec un large spectre d'action, mais aussi une activité suspectée de stimulation des défenses naturelles des plantes. La compréhension des mécanismes moléculaires chez la plante et le champignon, sous-tendant l'efficacité du 4-PBA, constitue à la fois un front de science et un enjeu pour l'utilisation en pratique de ce bio-fongicide. Cette question fait l'objet de la thèse d'A. Le Ruyet (2023-2026) et ses résultats fondateurs permettent d'ores et déjà d'envisager des hypothèses solides quant aux mécanismes moléculaires mis en jeu. Dans cette continuité, le projet de thèse propose des objectifs resserrés permettant de valider ces premiers résultats : (1) Comprendre et valider les mécanismes moléculaires mis en œuvre par le champignon en réponse à l'exposition au 4-PBA et inférer les conséquences pour la durabilité de ce biofongicide ; (2) Comprendre comment le 4-PBA stimule les défenses du blé infecté par Z. tritici. Plus généralement, ce projet répond à l'enjeu de transition agroécologique de l'agriculture en apportant les connaissances scientifiques nécessaires à terme au développement d'une méthode alternative aux pesticides pour protéger les cultures.

4-Phenylbutyric acid (4-PBA) is a low molecular weight organic acid with bacteriostatic activity. Its antifungal activity against twelve species of ascomycetes and two species of oomycetes has recently been characterised and patented by AgroParisTech and INRAE. In the context of a growing need for biocontrol methods, 4-PBA could represent a new and unique option, as it not only shows strong fungicidal potential with a broad spectrum of action, but also suspected activity in stimulating the natural defences of plants. Understanding the molecular mechanisms in plants and fungi underlying the efficacy of 4-PBA is both a scientific front and a challenge for the practical use of this biofungicide. This question is the subject of A. Le Ruyet's PhD thesis (2023-2026), the initial results of which already allow us to formulate solid hypotheses on the molecular mechanisms involved. In order to validate these initial results, the PhD project proposes a series of narrower objectives: (1) to understand and validate the molecular mechanisms used by the fungus in response to exposure to 4-PBA and to deduce the consequences for the durability of this biofungicide; (2) to understand how 4-PBA stimulates the defences of wheat infected by Z. tritici. More generally, this project responds to the challenge of the agro-ecological transition in agriculture by providing the scientific knowledge necessary for the development of an alternative method to the use of pesticides for the protection of crops.