An overview of Phelipanche ramosa seeds : sensitvity to germination stimulant and microbiome profile

TitreAn overview of Phelipanche ramosa seeds : sensitvity to germination stimulant and microbiome profile
TypeRapport de stage
AuteursHuet Sarah
DirecteursPouvreau Jean-Bernard
Année2019
URLhttp://dune.univ-angers.fr/fichiers/20072483/2019TMBV10576/fichier/10576F.pdf
Mots-clésdiversity, germination stimulants, microbiome, parasitic plants, Phelipanche ramosa
Résumé

Phelipanche ramosa, ou orobanche rameuse, est une plante parasite de la famille des Orobanchaceae. Elle s’attaque à de nombreux hôtes en Europe et dans le bassin méditerranéen et provoque d’importantes pertes de rendement comme sur colza, dont elle menace la culture dans l’ouest de la France. L’une des particularités des orobanches est la germination de leurs graines : elles ne peuvent germer que si elles ont perçu un stimulant de germination (GS), en provenance de leur plante hôte. Deux principaux GS ont été identifié : les strigolactones et les isothiocyanates. Ces molécules sont connues pour être exsudées par certaines plantes mais peuvent également être modifiées ou dégradées par des micro-organismes. En outre, trois génotypes distincts ont été répertoriés pour P. ramosa, avec chacun un hôte préférentiel : le génotype 1 sur colza, le génotype 2a sur chanvre et le génotype 2b sur tabac. Les échantillons de graines sur lesquels se base notre étude recouvrent bien cette diversité génétique. Dans cette étude, nous observons que les graines ne répondent pas toutes de la même façon aux GS et cela en fonction de l’hôte sur lequel elles ont été prélevées. Parallèlement, nous décrivons ici le microbiote associé aux graines de P. ramosa. Nous observons que l’hôte d’origine est le principal facteur influençant la composition du microbiote et notons également un effet terroir. Nous définissons également le core microbiote associé aux graines de P. ramosa. Cette étude poursuit donc l’effort de compréhension fait sur la spécialisation d’hôte chez l’orobanche et met en lumière une participation de plus en plus évidente du microbiote dans l’interaction plante-plante parasite.

Résumé en anglais

Phelipanche ramosa, a.k.a. broomrape, is a parasitic plant of the Orobanchaceae family that infests numerous hosts in Europe and Mediterranean basin. It causes huge yield losses on various crops and especially on oilseed rape which cultivation is threatened in western France. One the special features of broomrape is its seed germination. Indeed, broomrape seeds cannot germinate without perceiving a germination stimulant (GS) exuded by its host. Two mains GS have been identified hitherto: strigolactones and isothiocyanates. These molecules are known to be exuded by several crops but can also be modified or degraded by microorganisms. Additionally, three P. ramosa genotypes have been distinguished with specific preferential hosts: oilseed rape for genotype 1, hemp for genotype 2a and tobacco for genotype 2b. This study is based on seed samples that cover this genetic diversity. Herein, we observed that seeds coming from different hosts had different sensitivities to GS. Concomitantly, we described the bacterial and fungal communities associated to P. ramosa seeds and observed that the originating host of the parasitic seeds was the most influent factor shaping the seed microbiome. We also noticed a terroir effect, especially on fungal communities. Furthermore, we characterize the P. ramosa seed core microbiome. Thus, this study continues the research effort on broomrape host specialization and highlights the growing evidence of the key role of microbiome in host plant – parasitic plant interactions.

Langue de rédactionAnglais
Nb pages30
Diplôme

Master Biologie Végétale

Date de soutenance2019-06-14
EditeurUniversité Angers
Place PublishedAngers
Libellé UFR

UFR de Sciences