Résumé
Le modèle classique de l'agriculture industrialisée, basé sur l'utilisation effrénée d'intrants, est aujourd'hui largement considéré comme non durable car générant érosion de la biodiversité et pollutions multiples. L'utilisation de rhizobactéries favorisant la croissance des plantes (PGPR) comme biofertilisants est considérée comme un moyen de réduire la dépendance actuelle aux produits agrochimiques dangereux. Notre hypothèse de travail est qu’au cours de la domestication des plantes cultivées, les migrations humaines puis la sélection ont éloigné les plantes cultivées de leur microbiote originel ayant co-évolué avec elles pendant des milliers d’années et que certaines capacités d’interaction plantes-microbiote ont pu s’altérer. Ces capacités d’interactions étant générées par des échanges de signaux hydrosolubles ou volatils, nous avons analysé les profils d’exsudation racinaire de différentes sous- espèces de blé récapitulant les grandes étapes de la domestication depuis l’amidonnier sauvage (T. t. dicoccoides), l’amidonnier cultivé (T. t. dicoccum) et le blé dur (T. t. durum) mettant en évidence quasiment exclusivement des métabolites secondaires comme des benzoxazinoïdes, des peptides et des phytohormones avec des variations notables entre les sous-espèces. En parallèle, nous avons isolé des bactéries PGPR diazotrophes de la rhizosphère d’un amidonnier sauvage isolé d’une zone refuge au Liban, région faisant partie du croissant fertile d’où le blé est apparu et a été domestiqué. Ces bactéries ont montré un effet PGPR sur un blé dur moderne cultivé en serre sous limitation en azote, avec une augmentation de 90% de la teneur totale en azote des graines. Le surnageant de culture de ces souches a été mis en contact avec le système racinaire de plantules de blé moderne cultivées en hydroponie et ont altéré différemment le développement des racines avec une forte augmentation de la longueur et de la densité des poils absorbants observée lors de l'ajout d'exsudats d’une des souches testées. L’analyse du profil de ces exsudats bactériens a révélé là encore essentiellement des métabolites secondaires dont de nombreux antibiotiques, des peptides mimant potentiellement des phytohormones et des protéines de la voie d’excrétion formant des vésicules à partir de la membrane externe et enfermant des activités enzymatiques comme des protéases et des métabolites secondaires. Enfin, des bactéries endophytes des graines du blé sauvage ont été isolées et l’étude de leur localisation in situ est en cours grâce à un marquage à la GFP. En conclusion, les sous-espèces de blé ont montré des profils d’exsudation racinaire complexes. Les blés modernes semblent avoir conservé les capacités à interagir avec des bactéries PGPR, ces dernières peuvent altérer la croissance racinaire dont celle des poils absorbants