Thèse de Doctorat de l’Université de Montpellier

Vendredi 13 décembre 2019

à 14h00 –Campus de La Gaillarde- Amphi 208 (Cœur d’Ecole)

Réponses développementales des racines aux carences nutritives et aux conditions biotiques chez le blé: identification de bactéries bénéfiques à partir de sol rhizosphérique de blé et nouvelles procédures de phénotypage du développement des racines et des poils absorbants

BPMP, équipe ELSA

Ecole Doctorale : GAIA – Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
Spécialité : BIDAP – Biologie, Interactions, Diversité Adaptative des Plantes
Etablissement : Université de Montpellier

Jury:

M. Jean-Marc ALLAIN, Professeur, Ecole polytechnique, Palaiseau Rapporteur
M. Jean-Marie FRACHISSE, Chargé de recherche, CNRS, Gif-sur-Yvette Rapporteur
Mme. Brigitte BRUNEL, Professeur, SupAgro, Montpellier Examinatrice
Mme. Maïté VICRÉ-GIBOUIN, Maître de conférences, Université de Rouen, Rouen Examinatrice
M. Hervé SENTENAC, Directeur de recherche, INRA, Montpellier Directeur de thèse
M. Jean-Benoît PELTIER, Chargé de recherche, INRA, Montpellier Encadrant

La réduction de la fertilisation chimique et de ses coûts écologiques est l’un des défis majeurs de l’agriculture. Au niveau fondamental, il est donc important d’acquérir des connaissances sur le développement racinaire et les fonctions physiologiques qui contribuent à la nutrition minérale des plantes, y compris les interactions avec les microbes bénéfiques du sol qui améliorent directement ou indirectement l’acquisition d’ions nutritifs. À la surface des racines, les poils absorbants sont au carrefour de la nutrition minérale de la plante et de ses interactions avec les microbes bénéfiques du sol. Nous montrons que des membres d’une collection de 16 souches bactériennes que nous avons isolées à partir de la rhizosphère de plantes de blé, comprenant des espèces appartenant aux genres Achromobacter, Stenotrophomonas, Rhizobium, Paraburkholderia et Klebsiella, diffèrent par leur capacité à solubiliser des sources peu solubles de phosphate et de potassium, leurs effets sur l’acquisition des ions nutritifs, l’efficacité d’utilisation de l’azote, la croissance racinaire et le développement des poils absorbants, et finalement leur capacité à promouvoir la croissance du blé. De nouvelles méthodologies de phénotypage ont été développées, impliquant des dispositifs de croissance originaux et des programmes d’analyse d’images in silico, afin de décrire avec des paramètres quantitatifs le développement des racines et des poils absorbants en réponse aux conditions abiotiques et biotiques. Une première série d’expériences montre des réponses distinctes, en termes de croissance des racines et de développement des poils absorbants, à la faible disponibilité de phosphate ou d’azote et à l’inoculation d’une souche de Bradyrhizobium japonicumchez des plants de blé âgés de 2 semaines (Triticum turgidum L. spp. durum cv. Oued Zenati).

Mots clés: Blé, racine, poil absorbant, nutrition minérale, PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria)