[Soutenance de thèse] 3/12/2024 – Chloé FELTIN : « Diversité et interactions des phages de Pseudomonas syringae dans un environnement agricole. » (UPR Pathologie Végétale)

Chloé FELTIN soutiendra sa thèse le 3 décembre 2024 sur le thème : « Diversité et interactions des phages de Pseudomonas syringae dans un environnement agricole. »

Laboratoire

UPR 407 – PV – Pathologie végétale

Composition du jury de soutenance

Mme Cindy MORRIS	Avignon Université – INRAE	Directrice de thèse
Mme Anne SICARD	INRAE – Université de Strasbourg	Examinatrice
M. Laurent  DEBARDIEUX	Institut Pasteur	Rapporteur
Mme Frédérique  LE ROUX	Université de Montréal	Rapporteure
Mme Clara TORRES-BARCELO	INRAE	Co-encadrante de thèse
M. Eric  DUGAT-BONY	AgroParisTech – INRAE – Campus Agro	Examinateur
M. Benoit MOURY	INRAE	Examinateur
M. Jordan  VACHERON	Université de Lausanne	Examinateur
Mme Annette BERARD	INRAE	Invitée

Résumé

Les bactériophages (phages), virus spécifiques des bactéries, présentent une diversité génétique considérable dans la plupart des écosystèmes. Les phages jouent un rôle essentiel dans les communautés bactériennes, non seulement en influençant l’abondance et la diversité des populations bactériennes, mais aussi en modulant certains de leurs traits phénotypiques. Alors que de nombreuses études se concentrent sur le rôle des phages dans les environnements marins et humains, peu d’attention a été portée sur les phages associés aux plantes, à l’exception de leur utilisation dans des contextes de biocontrôle. Le complexe d’espèces Pseudomonas syringae est génétiquement divers et ubiquiste, se retrouvant dans des écosystèmes agricoles et non agricoles, tels que dans des et sur les plantes pouvant agir comme pathogène. L’abricotier est particulièrement affecté par le chancre bactérien, une maladie causée par P. syringae. Ainsi, la diversité génétique de ces souches pathogènes sur abricotier est importante, mais les raisons sous-jacentes à cette diversité restent à découvrir. Mes recherches dans le cadre de ma thèse se basent sur une approche écologique visant à étudier le rôle des phages dans un contexte agricole, en utilisant le pathosystème P. syringae sur abricotier comme modèle. L’objectif est de caractériser la diversité naturelle des phages présents dans cet agroécosystème et de mieux comprendre leurs interactions avec leurs hôtes. Nous avons isolé une collection de 25 phages infectant P. syringae à partir de sols d’abricotiers. L’analyse génomique, après purification et séquençage, a révélé une grande diversité, avec 14 genres, dont 11 nouveaux, ainsi que 18 espèces nouvelles que nous avons décrites. Une particularité notable de cette collection réside dans l’abondance et la diversité des gènes auxiliaires métaboliques potentiels, identifiés dans au moins 32 % des phages isolés. La gamme d’hôte de 23 phages de cette collection a été confrontée à 44 souches de P. syringae provenant de trois environnements différents, agricoles et non agricoles. Les résultats ont révélé une structure d’interaction phage-bactérie de type emboîtée, en accord avec l’écologie du complexe d’espèces P. syringae, qui ne montre pas de structuration géographique de ses populations. Le génome complet des souches bactériennes a été séquencé pour analyser leur défensome, avec l’hypothèse que ces systèmes de défense pourraient jouer un rôle dans la protection contre les phages. Ensuite, la prévalence des phages et des souches de P. syringae ont été analysées dans un agroécosystème d’abricotier pour mieux comprendre la maladie du chancre bactérien. Une analyse écologique détaillée du phageome, incluant quatre habitats d’abricotiers, a été menée par métagénomique pour les phages et par metabarcoding pour les souches de P. syringae. Très peu des phages identifiés étaient déjà répertoriés dans les bases de données, et peu d’entre eux avaient des hôtes prédits. Peu de phages étaient ubiquistes constituant le noyau de phages de cet écosystème. Une signature spécifique du phageome a été mise en évidence entre les rameaux symptomatiques et asymptomatiques. Notamment, nous n’avons pas observé de présence des phages des phylums Bacillota et Actinomycetota dans les tissus symptomatiques et une augmentation (non significative) du nombre de phages ciblant le genre Pseudomonas a été notée dans les rameaux symptomatiques par rapport aux tissus asymptomatiques. Nos résultats présentent des avancées significatives sur la connaissance de la diversité de phages infectant les bactéries phytopathogènes. Ces résultats apportent des perspectives précieuses pour la compréhension des interactions entre les phages et leur hôte dans le contexte de la maladie du chancre bactérien. Finalement, nos résultats ouvrent des questions sur de nouvelles pistes pour optimiser l’épidémiosurveillance et les stratégies de biocontrôle des maladies des plantes.

Mots-clés : Bactériophage, Pseudomonas syringae, Abricotiers, Agriculture, Ecologie, Omique