EmerSys - Emergence, systématique et écologie des bactéries associées aux plantes

Pour atteindre cet enjeu, nous cherchons:

1) à comprendre les moteurs de l’émergence de bactéries phytopathogènes appartenant aux genres Xanthomonas et Xylella fastidiosa

2) à interférer dans la transmission des agents phytopathogènes par la semence.

            Pour identifier les moteurs de l’émergence des bactéries phytopathogènes nous croisons des approches de génomique comparative et de phénotypage des microorganismes, en ayant soin de prendre en compte les souches non phytopathogènes et d’inclure dans nos collections de souches des spécimens provenant des zones d’origine ou de diversification des espèces végétales hôtes. Ces travaux sont conduits sur des Xanthomonas, mais également sur Xylella fastidiosa, suite à sa découverte en 2013 pour la 1^ère fois en Europe (Projets EU POnTE et XF-ACTORS). Ces travaux nous conduisent à revisiter la phylogénie de certains groupes d’agents pathogènes, d’en réviser la taxonomie et d’améliorer les outils de détection, d’identification et de typage (eg. Dupas et al. 2020, Portier et al. 2019). Ces approches nous permettent également de retracer les évènements ayant permis la convergence pathologique de souches phylogénétiquement distantes (eg. Denancé et al. 2019, Chen et al. 2018a). Les déterminants moléculaires impliqués dans l’adaptation à l’hôte, identifiés par les analyses de génomique comparative, sont ensuite validés expérimentalement par mutagénèse inverse et phénotypage haut-débit au sein de chambres de confinement (Plateforme PHENOTIC).

            L’autre grande thématique développée dans l’équipe concerne la transmission des agents pathogènes par les semences et le rôle du microbiote associé aux semences. Si la présence d’agents phytopathogènes au sein des semences est documentée depuis plus d’un siècle, la diversité microbienne associée à cet habitat a été sous-estimée voire ignorée. Nous avons pu récemment mettre en évidence par des approches conjointes de métabarcoding et de métagénomique la présence d’une centaine d’espèce microbienne par lot de semence (Rochefort et al. 2019, Torres-Cortés et al. 2019). Des changements de composition de ce microbiote des graines ont été corrélés à des différences de vigueur germinative de certains lots de semences. Il est donc important de s’intéresser aux processus biologiques et écologiques impliqués dans l’assemblage de ce microbiote et à sa dynamique au cours de la germination-levée pour pouvoir à terme en manipuler sa composition. Après l’analyse des déterminants moléculaires de la transmission par les semences par des approches ciblées (Darrasse et al. 2018), nous nous orientons vers des approches globales de transcriptomique in planta. Ces travaux sont conduits sur le pathosystème X. citri pv. fuscans - X. phaseoli pv. phaseoli sur le haricot.

            Enfin l’équipe transfert ses résultats aux partenaires socio-économiques dans le cadre de contrats de collaboration ou de prestation de services. Nous sommes ainsi engagés dans des travaux sur un Pseudomonas responsable de la nervation blanche de la courgette (Lacault et al. 2020), ou des travaux sur les Clavibacter (Osdaghi et al. 2020). C’est également dans ce cadre que l’équipe héberge un centre de ressource biologique (CRB) dédié aux micro-organismes associées aux plantes : le CIRM-CFBP. Plus de 7000 souches et métadonnées associées sont disponibles au sein du CIRM-CFBP. L’équipe est également étroitement associée au développement de la Plateforme de Phénotypage PHENOTIC, en particulier pour le développement d’outils et compétences (Phenoplant) permettant d’analyser finement et à haut débit les interactions hôtes-pathogènes.

En termes de partenariat et de réseaux, nous sommes membres fondateurs et animateurs du réseau FNX pour French Network of Xanthomonads  depuis 2008. Ce réseau rassemble l’ensemble des équipes de recherche françaises ayant les Xanthomonas comme modèles d’étude. Nous participons étroitement aux activités de l’action COST EuroXanth. Nous sommes également impliqués dans l’alliance Phytobiomes, le groupe d’animation national PhytoMic qui regroupe les laboratoires de recherche s’intéressant aux communautés de micro-organismes associées aux plantes, ainsi que dans la cellule de coordination du Métaprogramme INRAE HoloFlux.