Vers une viticulture sans pesticide : analyse du microbiome de la vigne et des sols viticoles pour développer le biocontrôle microbien du mildiou

Abstract

Les vignes et les sols viticoles hébergent une grande diversité de micro-organismes, qui forment collectivement le microbiote. Certains micro-organismes sont des agents pathogènes, comme l'oomycète Plasmopara viticola, responsable du mildiou. D'autres, tels que les promoteurs de croissance et les antagonistes des pathogènes, ont une influence positive sur la santé de la vigne. Ces interactions plante-microbe et microbe-microbe ont fait l'objet d'une attention accrue ces dernières années car leur compréhension pourrait constituer une piste pour sortir des pesticides. Le programme de recherche VITAE (2020-26) combine plusieurs approches de gestion innovantes pour réduire l'utilisation des fongicides en viticulture. L'une de ces approches est la gestion du microbiote de la vigne et des sols viticoles pour contrôler les maladies foliaires, dont le mildiou. L'objectif de cette thèse est d'identifier des micro-organismes, qu'il s'agisse de bactéries ou de champignons, susceptibles de contribuer au biocontrôle du mildiou. Le premier chapitre est une synthèse bibliographique sur la dynamique des interactions entre la vigne et son microbiote, au cours de l’histoire évolutive et au cours de la vie de la plante. Le deuxième chapitre compare le microbiote de tissus foliaires asymptomatiques avec le microbiote associé aux lésions du mildiou. Il montre que les lésions du mildiou hébergent des levures basidiomycètes (Sporobolomyces patagonicus, S. roseus, Cryptococcus laurentii et Udeniomyces pyricola) et des bactéries (Bacillales, Streptomycetales), la plupart connues pour leurs propriétés de biocontrôle. En revanche, les tissus foliaires asymptomatiques sont plutôt associés à d’autres agents pathogènes aériens (oïdium, botrytis). Ces résultats suggèrent que la feuille recrute localement certains taxons microbiens ayant une activité de biocontrôle lors de l'infection par le mildiou. Le troisième chapitre analyse le microbiote foliaire et le microbiote du sol superficiel dans des parcelles choisies en fonction de relevés épidémiologiques. Il montre que certains taxons microbiens fongiques (par exemple, Buckleyzyma aurantiaca, Bullera alba, Trichoderma virens et Trichoderma hamatum) et bactériens (par exemple, les genres Streptomyces et Bacillus) sont systématiquement plus abondants dans les parcelles historiquement moins sensibles au mildiou. Ces taxons sont nombreux dans la couche superficielle du sol, où les oospores (forme dormante du pathogène) passent l'hiver, et ils sont présents dans la phyllosphère, où les zoospores (spores biflagellées, forme responsable de l'infection) infectent les feuilles. En revanche, l'endosphère foliaire, où se développe le mycélium du pathogène, contient peu de taxons microbiens liés aux données épidémiologiques. Ce troisième chapitre montre aussi que la composition du microbiote du sol superficiel permet de prédire la sensibilité d’une parcelle au mildiou. Le quatrième chapitre explore le rôle du microbiote foliaire dans la résistance au mildiou de deux espèces de vigne américaines (Vitis aestivalis et V. labrusca). Ce chapitre s’appuie sur une campagne d’échantillonnage menée sur la côte est des États-Unis. Les données sont en cours d’analyse. En conclusion, la thèse a révélé l'existence de consortia microbiens naturellement présents dans les vignobles, qui constituent des candidats prometteurs pour le biocontrôle du mildiou. Ces micro-organismes sont présents dans la phyllosphère et dans le sol superficiel en début de saison végétative et semblent ensuite augmenter en abondance dans les lésions de la maladie. Les perspectives majeures sont : (i) l'isolement des candidats microbiens et l'évaluation expérimentale de leur activité de biocontrôle, seuls ou combinés en communautés synthétiques, (ii) l’identification des pratiques agronomiques favorisant les consortia microbiens identifiés et (iii) le développement d’outils de prédiction de la sensibilité au mildiou basés sur le microbiote.