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Des espèces inconnues cachées dans la collection de bactéries associées aux plantes !

Description de deux nouvelles espèces du genre Pectobacterium, un pathogène de la pomme de terre

Souches bactériennes conservées lyophilisées au CIRM-CFBP, la Collection Française des Bactéries associées aux Plantes (https://www6.inra.fr/cirm/CFBP-Bacteries-associees-aux-Plantes). © N. Mansion
Mis à jour le 29/08/2019
Publié le 29/08/2019

Parmi les bactéries qui peuplent la planète certaines sont pathogènes des végétaux, et représentent une menace certaine pour l’agriculture.
Au CIRM-CFBP*, centre de ressources biologiques de l’unité IRHS à Angers, sont préservées des bactéries pathogènes de plantes, pour mieux les étudier et comprendre comment vivre avec. Notamment, la collection détient 300 souches du genre Pectobacterium qui attaquent les plants et les tubercules de pomme de terre. Ce genre est complexe et comprend une vingtaine d’espèces et sous-espèces.
Mais pour beaucoup des souches du CIRM-CFBP, il manquait le nom d’espèce.
Le CIRM-CFBP s’est associé avec des équipes de Paris, Rennes et du Maroc pour caractériser les souches de Pectobacterium conservées dans la collection, isolées de champs de pomme de terre ou même isolées de cours d’eau. L’idée sous-jacente est de mieux connaitre la diversité des souches de pathogène présentes en collection, la dynamique du pathogène dans les cultures, et enfin de savoir si l’environnement aquatique est un réservoir potentiel pour ces pathogènes.

La méthode d’analyse, basée sur la comparaison des séquences de trois gènes, a été mise au point au CIRM-CFBP, qui a coordonné ce travail en collaboration. Ces données ont été complétées par les séquences des génomes complets de quelques souches.
Ceci a permis d’identifier l’espèce à laquelle appartiennent les souches auxquelles il manquait cette information… et de s’apercevoir que deux groupes de souches appartenaient à deux nouvelles espèces ! Une de ces nouvelles espèces est en fait présente depuis longtemps en collection, mais les outils utilisés par le passé pour caractériser ces souches ne permettaient pas de les distinguer des autres espèces. De plus, ces souches n’ont jamais été étudiées de façon approfondies et cette espèce est donc passée inaperçue. Cette nouvelle espèce a été nommée Pectobacterium versatile, car elle est présente dans différents environnements.
L’autre nouvelle espèce comprend des souches qui ont été isolées uniquement dans l’eau des rivières et elle était inconnue jusque maintenant. Cette espèce a été nommée Pectobacterium aquaticum.

Par ailleurs, cette analyse a également montré que les quatre sous-espèces de l’espèce Pectobacterium carotovorum correspondent en fait à des espèces différentes.
Les deux nouvelles espèces ont été publiées, ainsi que l’élévation au rang d’espèce des 4 sous-espèces de Pectobacterium carotovorum.

Arbre phylogénétique basé sur les séquences partielles des gènes du métabolisme central dnaX, leuS et recA (séquences concaténées, méthode : Neighbor-Joining, 1000 boostraps), montrant les liens de parenté entre les différentes espèces du genre Pectobacterium.. © Inra, IRHS Angers
Arbre phylogénétique basé sur les séquences partielles des gènes du métabolisme central dnaX, leuS et recA (séquences concaténées, méthode : Neighbor-Joining, 1000 boostraps), montrant les liens de parenté entre les différentes espèces du genre Pectobacterium. © Inra, IRHS Angers

Ces travaux sont fondamentaux pour les chercheurs puisqu’ils permettent de mieux connaitre les organismes avec lesquels ils travaillent. En simplifiant et clarifiant la taxonomie des bactéries de ce genre, ces résultats vont permettre de faciliter le travail des chercheurs.

Et pour la suite ? Il serait intéressant de comprendre si les souches de l’espèce Pectobacterium aquaticum retrouvées uniquement dans l’eau sont capables de causer des dégâts sur plante ou pas, afin de déterminer si le milieu aquatique peut constituer un réservoir de pathogènes.
De plus, l’espèce Pectobacterium versatile a été relativement peu étudiée jusqu’à présent et il serait désormais intéressant de mieux connaitre son écologie. Les partenaires de cette étude ont déjà des idées pour explorer ces questions…

Partenaires : ce travail a été mené par l’unité IRHS (Angers) en collaboration avec les unités IEES (Paris), IGEPP (Rennes), I2BC (Gif-sur-Yvette) et l’université Moulay Ismaël (Meknes, Maroc).

Financement : cette étude a été financée par l’ANR, la FN3PT et sur les fonds propres des unités.

Publications associées :

  • Pédron J, Bertrand C, Taghouti G, Portier P, Barny MA. Pectobacterium aquaticum sp. nov., isolated from waterways. Int J Syst Evol Microbiol 2019;69:745–751. DOI: 10.1099/ijsem.0.003229
  • Portier P., Pédron J.,  Taghouti G., Fischer-Le Saux M., Caullireau E., Bertrand C., Laurent A., Chawki K., Oulgazi S., Moumni M., Andrivon D., Dutrieux C., Faure D., Hélias V. and Barny M-A. Int J Syst Evol Microbiol 2019 IJSEM. DOI 10.1099/ijsem.0.003611

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CIRM-CFBP* : Centre International de Ressources Microbiennes -Collection Française de Bactéries associées aux Plantes https://www6.inra.fr/cirm/CFBP-Bacteries-associees-aux-Plantes