Cheikh Ahmeth Tidiane DIEYE le 29 octobre 2023

Résumé de la thèse

Les mycotoxines sont des métabolites secondaires toxiques synthétisés par des moisissures. Ces toxines contaminent de nombreuses denrées d’origine végétale, notamment les céréales qui sont le premier facteur d’exposition des consommateurs à ces molécules qui présentent un réel risque pour la santé humaine et animale. Fusarium graminearum est l'un des principaux phytopathogènes responsables de la fusariose de l'épi. Cette maladie a des effets multi-destructeurs sur la culture en réduisant le rendement et la qualité du grain. En effet, F. graminearum est connu pour produire du déoxynivalénol (DON) appartenant à la classe des trichothécènes. Le DON est la mycotoxine la plus courante associée aux grains de blé contaminés par F. graminearum. Elle interfère avec la synthèse des protéines cellulaires et provoque cliniquement le refus de l'alimentation animale et des vomissements chez les animaux. Elle peut jouer un rôle important lors de l'infection et de la colonisation fongiques et agir comme facteur de virulence chez les plantes. L’utilisation d’agents biologiques de contrôle (BCAs), en particulier les microorganismes, est une solution intéressante alternative aux produits phytosanitaires chimiques. De nombreux groupes de recherche ne prennent pas en compte les mycotoxines lorsqu'ils étudient les stratégies de lutte biologique, bien que la production de mycotoxines par des agents phytopathogènes toxinogènes soit d'une importance économique. Ces études se limitent alors aux effets fongicides ou fongistatiques des BCAs, alors que l'effet des BCAs sur la mycotoxinogénèse est souvent négligé. L'absence de BCAs disponibles dans le commerce contre les Fusarium pathogènes peut être due à de nombreux facteurs (efficacité instable de la lutte biologique dans les conditions de terrain, conditions strictes de stockage et de transport des BCAs, complexité de l'enregistrement, mécanismes de lutte biologique non identifiés) mais aussi à la stratégie de criblage des BCAs. En effet, la sélection des BCAs basée exclusivement sur leur performance sur les milieux de laboratoire au lieu de le faire sur les plantes est biaisée. C’est dans ce contexte que s’inscrit mes travaux de recherche. La première phase de mon travail de thèse consistera d’abord à réaliser des tests de confrontation entre Fusarium graminearum et les trois agents de biocontrôle (BCAs) commerciaux, déjà sélectionnés, ayant des indications antifongiques (Streptomyces griseoviridis, Trichoderma asperellum, Pythium oligandrum). Ces essais seront réalisés in planta afin d’évaluer leur potentiel antifongique identifiés in vitro et in spicula lors des travaux de thèse de Lucile Pellan (Pellan & al., 2020). Ensuite, sera évaluer leur potentiel d’inhibition de la croissance fongique et/ou de la mycotoxinogénèse en utilisant différentes conditions pouvant mimer différents climats ainsi que des scenarii de changements climatiques (HR, T°, CO2…). En fin, les réponses de la plante vis-à-vis des BCAs et du pathogène seront évaluées. Celles-ci pourraient avoir un impact sur l’interaction entre les BCAs et le pathogène. Nous savons que la plante possède des mécanismes de défense qu’elle pourrait utiliser et qui pourraient moduler l’efficacité du BCA. Plusieurs approches seront utilisées pour étudier les mécanismes mis en jeu : recherche des différentes activités enzymatiques (chitinase, glucanase), métabolomique ciblée (produits de dégradation des mycotoxines, mycotoxines masquées, marqueurs d’antibiose) et transcriptomiques (RTqPCR (gènes d’intérêt)) et RNAseq destiné à l’étude de l’interaction tritrophique entre le BCA, F. graminearum et le blé). Pourront ainsi être identifiés des biomarqueurs permettant d’approfondir les connaissances des mécanismes d’actions du BCA (étude de l’impact des conditions abiotiques et biotiques sur le BCA et étude de l’impact des BCAs sur le blé et son microbiote) et ainsi d’améliorer la sélection des BCAs ayant des compétences ciblées et durables.