[Soutenance de thèse] 10 juillet 2023 – Estelle Turc : « Contribution au développement d’un agent de biocontrôle contre Sclerotinia sclerotiorum sur colza », Unité de pathologie végétale, INRAE

Date et lieu

INRAE, Pathologie végétale, Domaine Saint Maurice, 67 All. des Chênes, 84140 Avignon, le 10 juillet 2023 à 9h30
Soutenance à huis clos

Discipline

Sciences agronomiques

Laboratoire

Unité de pathologie végétale, INRAE

Encadrement

• Directeur de thèse : Marc Bardin
• Encadrement de thèse : Philippe Nicot & Noadya Monnier

Composition du jury de soutenance

• Dr Philippe Jacques, professeur, Université de Liège, Rapporteur
• Dr Elsa Ballini, maitre de conférences, l’Institut Agronomique de Montpellier, Rapporteure
• Dr Véronique Broussolle, directrice de recherche, INRAE SQPOV Examinatrice
• Dr Sonia Rippa, ingénieure de recherche, Université de Compiègne Examinatrice
• Dr Marc Tchamitchian, directeur de recherche, Université d’Avignon Examinateur
• Dr Marc Bardin, directeur de recherche, INRAE, Unité de pathologie végétale Directeur de thèse
• Dr Philippe Nicot, chargé de recherche, INRAE, Unité de pathologie végétale Co-encadrant de thèse
• Dr Noadya Monnier, responsable Recherche et développement groupe Eléphant Vert Co-encadrant de thèse

Résumé de la thèse

Sclerotinia sclerotiorum est un agent phytopathogène responsable de la sclérotiniose ou pourriture blanche sur de nombreuses espèces végétales. Ce champignon entraîne des pertes économiques considérables dans des cultures d’importance économique telles que le colza, avec des rendements pouvant diminuer jusqu’à 30%. Actuellement, la lutte contre cette maladie dans cette culture repose principalement sur l’utilisation de traitements chimiques, mais il est nécessaire de développer des méthodes alternatives et/ou complémentaires aux substances chimiques. Deux souches bactériennes présentant un potentiel de biocontrôle vis-à-vis de S. sclerotiorum, ont été sélectionnées lors de tests préliminaires réalisés en conditions contrôlées et au champ. L’objectif de cette thèse est de réaliser les premières étapes du développement d’un produit de biocontrôle anti-Sclerotinia pour le colza en traitement foliaire. Les objectifs spécifiques de la thèse sont les suivants : (i) étudier le mode d’action des souches bactériennes sélectionnées, (ii) évaluer l’effet de facteurs tels que la dose, les isolats du champignon pathogène, les génotypes de colza et la température sur l’efficacité protectrice des bactéries contre S. sclerotiorum sur le colza, (iii) optimiser la production en fermenteur et la formulation des souches sélectionnées.

Pour ce faire, une analyse complète du génome a été réalisée, suivie d’une validation fonctionnelle des modes d’action tels que l’antibiose et l’induction des défenses du colza. Ces modes d’action ont été étudiés in vitro et in planta à l’aide de techniques biologiques, biochimiques et moléculaires. Les résultats mettent en évidence la mise en place d’antibiose pour les deux souches bactériennes. Les résultats suggèrent que la production de métabolites secondaires microbiens pourrait être impliqués. Une stimulation des défenses du colza a également été mise en place à travers l’activation des voies de l’acide jasmonique/éthylène, du système antioxydant, du métabolisme des glucosinolates et de l’acide salicylique.

L’influence des facteurs d’efficacité, tels que la dose, la sensibilité des isolats du champignon pathogène et le génotype de colza, a été évaluée à l’aide de tests de confrontation in vitro, d’essais en conditions semi-contrôlées ou sur le terrain. La dose d’application ainsi que la température, ont un effet significatif sur l’efficacité des agents de biocontrôle. La dose sélectionnée permet de garantir une stabilité de l’efficacité protectrice tout en limitant les coûts potentiels du produit final. De plus, la température a, en outre, un effet sur la production de métabolites secondaires microbiens. Des différences de sensibilité des isolats de S. sclerotiorum ont été mises en évidence in-vitro face aux souches bactériennes. Cet effet n’a toutefois pas été démontré in planta. La variété de colza influence l’efficacité de l’un des agents de biocontrôle.

L’optimisation de la production des bactéries en fermenteurs a consisté à sélectionner une source d’azote et de carbone tout en veillant à choisir des milieux ayant un faible impact économique. Cette optimisation de la production a impliqué une augmentation de l’échelle de production, passant d’une culture en microplaque à un fermenteur de 30 L. Les travaux sur la formulation ont permis de développer des adjuvants extemporanés sous forme huileuse et aqueuse, composés de co-formulants ayant un faible impact écotoxicologique et toxicologique. Les paramètres physico-chimiques tels que la mouillabilité de ces adjuvants ont été analysés et l’efficacité protectrice des souches bactériennes en combinaison avec les adjuvants a été testée. Le développement d’un adjuvant huileux H 2-1 et d’un adjuvant aqueux A 1-5 a permis d’obtenir des niveaux de mouillabilité et d’efficacité des souches bactériennes comparables à ceux d’un produit de référence du marché. Ainsi, ces résultats sont prometteurs pour la poursuite du développement de ces souches en tant que produits de biocontrôle.