Microorganismes

Microorganismes

Les microorganismes sont des organismes appartenant très grossière-ment à deux règnes: celui des bactéries (procaryotes) et celui des champignons (eucaryotes).

Le projet FINNOVER est essentiellement axé sur les champignons microscopiques filamenteux. On les connait bien de par leur rôle dans certaines symbioses les associant aux racines des plantes. On parle alors de mycorhizes qui existent sous différentes formes et qui créent des réseaux impressionnants dans les sols pouvant relier les plantes ou les arbres entre eux sur des grandes surfaces. Ces champignons sont dits bénéfiques car ils aident les plantes à mieux capter les nutriments minéraux, en particulier le phosphore, et en retour les plantes leur fournissent le carbone photosynthétique (sucres) qu’ils ne peuvent pas fabriquer et dont ils sont dépendants.

Certains de ces champignons mycorhiziens sont plus connus du grand public car ils produisent des organes de reproduction appelés carpophores : ce sont les champi-gnons que l’on rencontre en forêt dont certains sont co-mestibles (voire la filière champignon).

D’autres champignons microscopiques sont aussi con-nus pour leur nuisibilité, car ils sont à l’origine de maladies, rarement chez les Vertébrés, mais très fréquemment chez les plantes, en particulier celles qui sont cultivées. Ils sont à l’origine de pertes de rendement pouvant aller jusqu’à la destruction des récoltes. Ces champignons phytopathogènes sont souvent appelés vulgai-rement par des noms qui reflètent les symptômes qu’ils provoquent: pourritures, blanc (oïdium), rouilles, charbons, chancres…

La plupart des champignons microscopiques mènent cependant une vie discrète dans beaucoup de biotopes (sols, eau, végétaux, rochers…) et leur mode de vie est alors dit saprophytique car ils se nourrissent de débris organiques qu’ils participent à dégrader et à recycler.

On trouve des champignons microscopiques dans tous les habitats et sous toutes les latitudes. Globalement, ils appartiennent à deux embranchements : les basidiomycètes (reproduction sexuée par basides) et les ascomycètes (reproduction sexuée par asques). Il y a cependant beaucoup de champignons microscopiques dont on ne connaît pas la forme sexuée. Ils sont dits « fungi imperfecti » et leur reproduction est clonale par émission de spores. On dit aussi que ce sont des anamorphes par opposition aux téléomorphes qui désignent les formes sexuées. Si une espèce possède ces 2 formes, leur nom scientifique est différent. Par exemple, Hypocrea rufa est la forme téléomorphe de l’anamorphe Tri-choderma viride, forme la plus connue et la plus répandue.

Dans le projet FINNOVER, nous recherchons de nouvelles souches de champignons microscopiques isolées à partir de matrice vivantes, et plus précisément associées à ces matrices. Une collection est en cours de constitution compre-nant : des champignons endophytes de plantes halophiles et des champignons isolés d’invertébrés marins (éponges). Des champignons sont dits endophytes quand une partie de leur cycle se passe à l’intérieur des plantes, c'est-à-dire dans les tissus où ils peuvent subsister sous forme active ou cryptique. On dit qu’une espèce est endophyte quand elle est isolée de tissus végétaux préalablement désinfectés de manière drastique en surface. Nous avons choisi de rechercher des microorganismes de ce type à partir de plantes dites halophiles, c'est-à-dire habituées au bord de mer et très résis-tantes au stress salin.
La collection contient actuellement plus de 300 souches endophytes, dont environ 20 % sont inconnues, c’est à dire non identifiables sur la base de critères morphologiques ou de séquences génomiques comme ITS (Internal Transcribed Spacer), le marqueur de référence en taxonomie.
L’objectif est de caractériser des souches qui auraient des propriétés intéressantes pour une agriculture durable, c'est-à-dire soit bénéfiques en termes de développement des plantes (effet biostimulant) soit capables de contrôler des maladies (effet biocontrôle). Les premiers résultats ont permis de sélectionner environ 20 souches antagonistes de 2 pourritures problématiques des cultures. Leur mode d’action est à l’étude, ce qui est un pré-requis avant de les éva-luer en condition de production sur des cultures modèle.

Nous savons que quelques souches sécrètent un principe antibiotique dans leur milieu de culture. Les métabolites produits ainsi que ces principes seront analysés et identifiés afin de : (i) s’assurer qu’il n’y a pas de toxines répertoriées et potentiellement problématique pour un usage agricole, (ii) comprendre le mode d’action (étude structure/activité).

Il existe actuellement une cinquantaine de souches isolées d’éponges. La collecte et l’isolement vont se poursuivre dans les mois qui viennent avec l’objectif d’obtenir une col-lection d’environ 200 souches qui seront-elles aussi évaluées comme les souches endophytes pour leur potentiel agronomique. Les agents d’antibiose produits par certaines souches seront aussi évalués pour leur potentiel d’agents de conservation pour des utilisations biotechnologiques respectueuses de l’environnement.

Les tests d’évaluation d’un effet biostimulant sont maintenant au point pour évaluer la grande majorité des souches isolées en termes de stimulation de la germination des graines de différentes plantes cultivées, mais également d’évaluation du phénotype des hypocotyles (effet de type hormone-like).

L’objectif final du projet est de proposer des solutions naturelles et innovantes dans le cadre de la transition écologique vers une économie verte. Ces solutions sont actuellement trop peu nombreuses voire inexistantes, par exemple dans certains secteurs de la protection des cultures, alors que la demande est forte tant de la part des porteurs d’enjeu que de la société.

 

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