Les plantes aiment les microbes et les agriculteurs aussi...

La diversité végétale de la Sunshine Coast australienne a aidé les chercheurs de l'Université de Queensland à confirmer que la culture a le dessus sur la nature, du moins en ce qui concerne les microbes végétaux.

Le directeur de l'Australian Centre for Ecogenomics, le professeur Phil Hugenholtz, rapporte qu'une étude sur les communautés microbiennes nécessaires au développement des plantes (menée par Yun Kit Yeoh) pourrait améliorer les rendements des cultures et des plantes.

Bois dans Cooloola près de la plage Rainbow en Australie. Photot: Lui Weber

"Les plantes se sont développées sur plus de 400 millions d'années pour fournir des environnements favorables aux microbes, qu'ils hébergent sur leur corps, des feuilles aux racines" rapporte le professeur Hugenholtz de l'école de chimie et biosciences moléculaires de l' Université de Queensland.

De précédentes étude s'intéressant à l'influence des communautés microbiennes sur leurs plantes hôtes se focalisaient sur des modèles de plantes et cultures telles que les légumes et la canne à sucre, mais pas dans une gamme d'espèce.

"Lors d'une conférence en Grèce en 2012, j'ai remarqué que presque tous les chercheurs travaillaient sur une ou, au plus, quelques espèces de plantes, donc vous les entendrez se référer l'un à l'autre comme, étant un spécialiste de la laitue, ou une spécialiste de la canne à sucre" ajoute-t-il, "mon équipe s'intéresse aux effets relatifs de la nature contre la culture sur les microbiomes associés à l'hôte, et l'on a besoin d'une bonne section transversale évolutive du groupe hôte pour voir si le microbiote évolue avec ses hôtes (nature) ou s'il est le résultat de conditions environnementales (culture)".

Ce type d'analyse oblige à étudier un large éventail d'espèces végétales. Hugenhotltz rapporte que le professeur Susanne Schmidt, de la School of Agriculture and Food Sciences, suggère que les données des dunes Cooloola du parc national du Great Sandy sur la côte Sunshine d'Australie seraient idéales pour répondre à cette question.

Cela comprend un large éventail d'espèces de plantes, à proximité immédiate, dans des milieux très différents, ce qui permet de distinguer la question de la nature contre la culture. Il est aussi important de noter que l'Australie est l'un des rares endroits où.l'on a accès à des représentants de l'ensemble du règne végétal; on ne pourrait pas couvrir la même gamme évolutive d'espèces végétales en Europe par exemple.

Le professeur Schmidt rapporte que Cooloola était idéalement adapté avec une série progressive de systèmes de dunes développées sur plusieurs centaines de milliers d'années. "Nous avons collecté des racines et des échantillons de sol à partir de lignées de plantes à graines et de plantes à spores (lycopodes, fougères, cycades, conifères et plantes à fleurs), qui fréquentent les même systèmes de dunes, et nous avons étudié les communautés bactériennes résidentes." rapporte-t-elle.


L'étude a découvert que la génétique des plantes influence le recrutement des communautés racinaires d'une manière conforme à leur évolution, mais cela est secondaire par rapport à l'influence environnementale qui est beaucoup plus grande.


Elle montre aussi qu'un noyau de microbiome racinaire a évolué avec les plantes terrestres au cours de leurs 400 millions d'années d'histoire.

Le professeur Schmidt rapporte qu'il y a une différence significative entre les plantes et les animaux: les plantes sont limitées verticalement dans la transmission des microorganismes entre les générations. "Les plantes ont aussi une mobilité limitée et restent généralement à la même place toute leur vie. En conséquence, les communautés microbiennes associées avec aux plantes doivent être tirés principalement de l'environnement" dit-elle,

Semblable aux récentes révélations sur l'importance des communautés microbiennes intestinales chez les animaux (dont l'homme), il y a de bonnes preuves selon lesquelles la croissance et la vigueur des plantes dépendent de microbes favorables.

"De plus en plus, les agriculteurs veulent capitaliser sur des microbes bénéfiques pour soutenir leurs cultures, et la science peut aider à concevoir des probiotiques de cultures efficaces pour rendre les cultures plus saines, plus robustes et plus productives, en augmentant leur résilience aux organismes nuisibles, aux maladies et au stress environnemental, tout en améliorant l'accès aux nutriments" continue-t-elle, "savoir que toutes les plantes abritent un microbiome racinaire est un pas en avant pour la compréhension des principes de la relation complexe entre microorganismes et plantes. Nous avons besoin maintenant de découvrir quels rôles jouent ces microorganismes enrichis par les racines et comment nous pouvons exploiter leur potentiel pour l'agriculture écologique."

L'étude a été publiée dans Nature Communication: "Evolutionary conservation of a core root microbiome across plant phyla along a tropical soil chronosequence"

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