Dual effect of oligogalacturonides and surfactin generatd by Bacillus Velezensis on plant immunity activation

Abstract

Utilisé comme biopesticide, Bacillus velezensis est l'un des bacilles les plus efficaces grâce à son génome dont jusqu'à 12% est dédié à la production de métabolites secondaires. Cette bactérie peut en effet protéger les plantes entre autres grâce à son potentiel d'induction d’immunité. Les connaissances sur l'implication complexe des PGPRs dans l’induction de l'immunité des plantes contiennent cependant encore certaines lacunes. L'approfondissement de cette compréhension est pourtant crucial pour optimiser l'utilisation des biopesticides et rivaliser avec l'utilisation des produits chimiques qui prédominent actuellement sur le marché des pesticides. Récemment, des études menées au laboratoire de MiPI ont révélé le potentiel de B. velezensis à dégrader la pectine et ainsi à générer des oligogalacturonides de différents degrés de polymérisation (OGB). Afin de renforcer nos connaissances dans l'interaction entre Bacillus et les plantes, le but de ce travail était d'évaluer l'impact de la dégradation de la pectine par Bacillus sur l'immunité des plantes. Pour atteindre cet objectif, nous avons testé l'induction de l'immunité locale et systémique par les OGB séparément ou en combinaison avec la surfactine. Nous avons également évalué l'induction de l'immunité systémique du traitement avec B. velezensis GA1 sauvage par rapport aux mutants GA1 réprimés dans la production de surfactine et/ou dans l'expression d'enzymes dégradant la pectine, ainsi que l'impact des conditions supplémentées en homogalacturonane (HG). Enfin, nous avons évalué le potentiel de colonisation de GA1 en présence d'OGB et le potentiel de colonisation des différentes souches utilisées, supplémentées ou non en HG. Dans cette thèse, nous démontrons que les OGB induisent une immunité locale entre autres par l'induction de la production de ROS apoplastiques, induisent une immunité systémique et favorisent le potentiel de colonisation racinaire de GA1. De plus, nos résultats suggèrent fortement que HG favorise le potentiel de colonisation de GA1 par la dégradation de HG et la génération d'OGB, mais aussi par la perception directe de HG par GA1. Pour finir, le mélange d’OGB et de surfactine ne semble pas avoir d’effet synergétique additionnel sur leur induction respective de l’immunité des plantes.