Développement de pesticides biologiques actifs contre des bactéries phytopathogènes

Dagher, Fadi (2021). Développement de pesticides biologiques actifs contre des bactéries phytopathogènes Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en biologie, 158 p.

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Résumé

Des antibiotiques sont pulvérisés dans les vergers de pommiers et de poiriers pour lutter, entre autres, contre la bactérie phytopathogène Erwinia amylovora, l'agent responsable de la maladie nommée «feu bactérien» ou «brûlure bactérienne». Comme pour de nombreux autres agents pathogènes, on observe l'émergence de souches d'E. amylovora résistantes aux antibiotiques. Par conséquent, les producteurs recherchent des solutions alternatives pour combattre le feu bactérien. Dans un effort pour trouver des alternatives aux antibiotiques contre ce pathogène, l'objectif de cette thèse était de développer un agent de contrôle biologique efficace contre E. amylovora, par exemple en colonisant la plante hôte et excluant ce pathogène. Idéalement, l’agent trouvé ne causerait pas de phytotoxicité, présenterait une activité à large spectre et serait peu susceptible d'induire une résistance chez le pathogène. À cette fin, plusieurs isolats bactériens provenant de divers échantillons environnementaux ont été criblés afin d'identifier des candidats appropriés antagonistes à E. amylovora. Nous avons prélevé des bactéries sur les fleurs, les feuilles et le sol de vergers de pommiers et de poiriers, de la période de floraison au printemps jusqu'à l'été. Les isolats les plus efficaces ont été identifiés comme appartenant aux espèces Pseudomonas poae, Paenibacillus polymyxa, Bacillus velezensis et Pantoea agglomerans. Ces bactéries ont été testées in vitro et in vivo et formulées en produits stables contenant à la fois les souches vivantes et leurs métabolites. Les arbres traités avec le produit à base de P. agglomerans NY60 avaient moins de brûlure bactérienne que le témoin non traité et n'étaient pas significativement différents des arbres témoins traités à la streptomycine. Avec Pantoea agglomerans NY60, le feu bactérien ne s'est jamais étendu au-delà de la veine centrale de la feuille inoculée. Aucun dommage chimique n'a été observé avec ce traitement. Le score médian de gravité de la maladie, 10 jours après l'inoculation, était jusqu'à 70 % moins élevé sur les arbres traités avec NY60 que sur les arbres non traités.

Parmi les trois souches bactériennes isolées ayant une activité antagoniste et extracellulaire contre E. amylovora, à la fois in vitro et in planta, correspondant à trois genres bactériens différents, nous avons identifié le mode d'action inhibiteur de chacun des trois isolats contre E. amylovora.

L'isolat Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum (B. velezensis) FL50S produit plusieurs métabolites secondaires dont des surfactines, des iturines et des fengycines. Plus précisément, nous avons identifié l'oxydifficidine comme étant la plus active contre E. amylovora S435. Pseudomonas poae FL10F produit un composé extracellulaire actif contre E. amylovora S435 qui peut être attribué au (white-line-inducing principle) (WLIP), un lipopeptide cyclique appartenant à la sous-famille des viscosines (massétolide E, F, L ou viscosine). Pantoea agglomerans NY60 a un effet antagoniste direct de cellule à cellule contre E. amylovora S435. En criblant des mutants de cette souche générés par insertion aléatoire d’un transposon démontrant une activité antagoniste réduite contre la souche S435, nous avons identifié plusieurs transposants défectueux. Un mutant d'un gène codant pour un transporteur de la Superfamille des Facilitateurs Majeurs (MFS), correspondant à une protéine transmembranaire supposée être impliquée dans la localisation extracytoplasmique de l'acide griséolutéique, un intermédiaire dans la production de l'antibiotique de type phénazine à large spectre, l'acide D-alanylgriséolutéique, présentait un intérêt particulier.

L’ensemble de notre approche et nos résultats a abouti à une plateforme de développement des solutions biologiques de contrôle d’agents phytopathogènes spécifiques tels que E. amylovora. Nous avons appliqué la même approche pour développer des solutions biologiques spécifiques contre un autre agent phytopathogène (Xanthomonas spp.). Nous avons déposé deux brevets décrivant la plateforme utilisée pour développer des solutions biologiques contre des agents phytopathogènes spécifiques.

Type de document:	Thèse Thèse
Directeur de mémoire/thèse:	Déziel, Éric
Mots-clés libres:	-
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	02 juill. 2024 13:48
Dernière modification:	02 juill. 2024 13:48
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/15699

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