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Résumé

Les micro-organismes associés à une plante hôte forment une communauté résidente soumise à l’influence de l’environnement et des pathogènes de l‘hôte. Les interactions au sein de ce complexe communauté pathogène-environnement, défini comme le pathobiome, peuvent réguler les maladies des plantes hôtes. L'un des défis actuels consiste à reconstruire les pathobiomes à partir de données de metabarcoding, pour identifier des agents potentiels de biocontrôle et pour surveiller en temps réel leurs réponses aux changements environnementaux. Cependant, les réseaux microbiens construits avec les méthodes actuellement disponibles sont des réseaux d’associations statistiques entre des comptages de séquences, non directement superposables aux réseaux d’interactions (ex : compétition, parasitisme) entre microorganismes.

Nous avons donc utilisé une nouvelle approche statistique, le modèle PLN, qui permet de prendre en compte la variabilité environnementale, pour générer des hypothèses plus robustes sur les réseaux d’associations. Le modèle d’étude est la vigne (Vitis vinifera L. cv. Merlot noir) et l’oïdium de la vigne, Erysiphe necator. Nous avons exploré le pathobiome d’Erysiphe necator sur les feuilles de vigne afin d’évaluer

• si l’infection induisait plus d’hétérogénéité dans la communauté résidente (effet Anna Karénine),
• si la communauté résidente elle-même contenait des espèces potentiellement antagonistes et
• ces antagonistes étaient influencés par la pratique culturale.

Nous avons échantillonné (Juin, mi-Juin, Juillet) des tissus visuellement sains et infectés suite à l’inoculation contrôlée (Avril) de l’oïdium de la vigne sur une parcelle non-traitée dans des zones enherbées et désherbées. Les associations prédites entres les espèces fongiques des feuilles de vignes ont été recoupées avec des expériences de co-cultures et de fouille de la littérature. Le pathogène Erysiphe necator était plus abondant dans les tissus infectés (sauf en juillet). La composition des communautés fongiques n'a pas changé de façon significative entre les tissus infectés et les tissus sains, mais elle était principalement structurée par date et pratique culturales. Les communautés des tissus infectés ne sont pas plus hétérogènes que celles des tissus sains, contrairement au principe d’Anna Karénine. Toutes choses égales par ailleurs, une quinzaine d'espèces sont associées négativement à l'agent pathogène et seraient plus abondantes dans les zones enherbées. Le réseau obtenue par PLN n’est que partiellement superposable à celui obtenues avec les co-cultures.

Les réseaux microbiens, sous réserve d’amélioration des méthodes de reconstruction, pourraient donc être utilisés pour capturer les signaux des interactions biotiques dans le pathobiome.