Les microbes endophytes sont des micro-organismes qui vivent à l'intérieur des tissus des plantes. Ces micro-organismes vivent principalement à l'intérieur des racines, des tiges, des feuilles et parfois même des fleurs, des fruits et des graines des plantes. Certains, peuvent aider les plantes à mieux résister aux maladies, à améliorer leur croissance et à tolérer des conditions environnementales difficiles. Lorsqu’ils résident dans les graines ils peuvent être transmis à la descendance au fil des générations des plantes parentales.
Cependant, les études sur le microbiome de graines de plantes hyperaccumulatrices de métaux sont rares - plantes capables d'accumuler des niveaux élevés de métaux spécifiques dans leurs tissus. Cette présente étude conduite par des chercheurs du LSE et leurs collègues visait à caractériser la diversité des communautés bactériennes endophytes dans les semences de plantes de la famille des Brassicaceae, à laquelle appartient le plus grand nombre d’espèces hyperaccumulatrices.
La collection de semences analysées comprenait 65 accessions regroupant 53 espèces de Brassicaceae hyperaccumulatrices et 12 espèces non accumulatrices, couvrant 5 genres (Bornmuellera, Odontarrhena, Noccaea, Brassica et Raphanus). Ces graines ont été collectées dans différents pays (Albanie, Autriche, France, Grèce, Italie, Slovaquie, Espagne et Roumanie) entre 2010 et 2021, lors de missions de prospections. Par des approches de metabarcoding ciblant l'ARNr 16S (séquençage haut débit Illumina), les chercheurs du LSE ont caractérisé la structure et la diversité des communautés bactériennes endophytes des semences et étudié les corrélations potentielles avec la localisation/les concentrations du nickel dans les semences (approche par micro-XRF, i.e rayon X / analyses ICP-AES).
Les résultats obtenus indiquent que la taxinomie de la plante hôte est le principal déterminant de la diversité de la communauté bactérienne endophyte dans les graines de Brassicaceae. De plus, les graines de plantes non hyperaccumulatrices abritent des communautés bactériennes significativement plus diversifiées que celles des plantes hyperaccumulatrices. Certaines familles bactériennes, comme les Pseudomonadaceae et les Nocardiaceae, étaient plus abondantes dans les graines de Brassicaceae non hyperaccumulatrices, tandis que le genre Stenotrophomonas était plus répandu dans les graines riches en nickel des hyperaccumulateurs. Ces différences suggèrent que l'accumulation des métaux dans les graines d'hyperaccumulatrices impose des pressions de sélection, entraînant des changements dans la composition de la communauté bactérienne endophyte.
Ce travail confirme que la taxonomie de la plante hôte est le principal déterminant de la structure et diversité des communautés bactériennes endophytes des semences, corrélativement aux teneurs importantes en métaux présentes dans ces graines.
Contacts : Emile Benizri (emile.benizri@univ-lorraine.fr), Alexis Durand (alexis.durand@univ-lorraine.fr)
Référence : https://doi.org/10.1016/j.temicr.2025.100006
Partenaires : Luxembourg Institute of Science and Technology, Luxembourg ; Université de Lorraine, CNRS, LIEC, Nancy 54000 ; Università Degli Studi Di Firenze, Laboratorio Di Fisiologia Vegetale, Florence 50121, Italy ; University and Research, Laboratory of Genetics, Wageningen, the Netherlands.
