L'holobionte "vigne" ou comment les interactions de la plante avec les communautés microbiennes influencent son état sanitaire

Le sol est, outre le support physique d’une culture (rôle d’ancrage), un réservoir microbien dont les diversités et fonctionnalités vont conditionner l’état sanitaire des plantes cultivées. Il existe un continuum microbien du sol à la phyllosphère et il est connu que le microbiome de la plante est influencé par celui du sol. L’holobionte (du grec holo = tout et bios = vie) désigne l’unité biologique composée de la plante hôte (ici la vigne) et tous ses microorganismes avec lesquels le végétal interagit et établit un dialogue. Ainsi, l’holobionte cumule les propriétés de la plante hébergeur et de l’ensemble des passagers microbiens. Il constitue donc un écosystème complexe qui façonne à la fois l’hôte et ses microorganismes Dans ce cadre, il peut être modifié suite à l’attaque d’un agent pathogène, mais peut aussi influencer la réponse à cette attaque (bio-protection). En conséquence, l’holobionte « vigne » d’un cep d’apparence saine sera très vraisemblablement distinct de celui d’un cep dépérissant.

Au sein du microbiome, les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) font parties des microbes formant des interactions positives (associations symbiotiques mutualistes appelées mycorhizes) avec les racines de plus de 90 % des plantes terrestres et sont omniprésentes dans les écosystèmes. Les CMA dépendent entièrement de leur plante hôte pour leur nutrition carbonée ; on évalue à 20 % la quantité de carbone produit par la plante qui pourrait leur être transférée. Ceux-ci, en retour, améliorent la nutrition de la plante en lui fournissant des éléments minéraux (phosphore, azote, potassium…) et de l’eau, et augmentent ainsi la résilience de la plante face à des stress biotiques et abiotiques. Le développement du mycélium extra-radiculaire augmente de plus de 40 fois la surface de sol exploré par la plante. Les CMA n’ont pas de spécificité d’hôte, suggérant un fort potentiel pour relier les racines de plantes de même ou de plusieurs espèces en formant des réseaux mycéliens communs (RMC). Il est clair que les RMC sont des éléments cruciaux des écosystèmes, facilitant
notamment le transport et la redistribution des éléments nutritifs entre les plantes. Les RMC augmentent la productivité de l’agroécosystème, en gardant les nutriments dans le continuum RMC-plante, et stabilisent les écosystèmes. L’un des aspects les plus excitants du fonctionnement du RMC, hormis ce rôle nutritionnel, est le transfert de signaux échangés entre plantes.

L’objectif du projet HOLOVITI est de déterminer des bio-indicateurs (végétaux et/ou microbiens) de l’holobionte « vigne » le long du continuum sol-racines-parties aériennes. La finalité de ce projet est de développer des outils de diagnostic de l’état sanitaire d’un parcellaire, utilisables par les professionnels de la filière viticole dans la conduite des vignobles.

>> Sophie Trouvelot, Maître de conférences, Institut Universitaire de la Vigne et du Vin de l'Université de Bourgogne