Ecological impact of a rare sugar on grapevine phyllosphere microbial communities

Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
Impact écologique d'un sucre rare sur les communautés microbiennes de la phyllosphère de la vigne
Titre anglais
Ecological impact of a rare sugar on grapevine phyllosphere microbial communities
Auteur(s)
  • PERAZZOLLI Michele
Editeur(s)
Autre(s)
Id
BIGLU9H9
Version
2724
Date ajout
28 octobre 2020 12:26
Date modification
5 novembre 2020 16:35
Résumé français
Les plantes hébergent un microbiote complexe à l'intérieur ou à l'extérieur de leurs tissus, et les micro-organismes de la phyllosphère peuvent être influencés par des facteurs environnementaux, nutritionnels et agronomiques. Les sucres rares sont définis comme des monosaccharides dont la disponibilité dans la nature est limitée et ils ne sont métabolisés que par quelques taxons microbiens. Parmi les sucres rares, le tagatose (TAG) est un édulcorant faible en calories qui stimule et inhibe respectivement les bactéries bénéfiques et pathogènes dans le microbiote intestinal humain. Sur la base de cet e et di érentiel sur les microorganismes associés à l'homme, nous avons étudié l'effet des traitements TAG sur les microorganismes de la phyllosphère de la vigne pour évaluer s'il peut modifier le microbiote et modifier le rapport entre les micro-organismes bénéfiques et pathogènes associés aux plantes. Les traitements TAG ont modifié la structure du microbiote foliaire et ont réussi à réduire les infections foliaires dues au mildiou (causé par Plasmopara viticola) et l'oïdium (causé par Erysiphe necator) sur le terrain. Le TAG a augmenté l'abondance relative des micro-organismes bénéfiques indigènes, tels que certains agents potentiels de lutte biologique, ce qui pourrait partiellement contribuer à la lutte contre la maladie. La composition taxinomique des populations foliaires fongiques et bactériennes différait selon les emplacements de la vigne, donc les e ff ets du TAG sur la structure microbienne étaient in fl uencés par la composition du microbiote résidant à l'origine. Le TAG est un biopesticide prometteur qui pourrait modifier l'équilibre des micro-organismes pathogènes et bénéfiques associés aux plantes, suggérant des propriétés nutritionnelles / anti-nutritionnelles sélectives pour certains taxons spécifiques. Plus spéci fi quement, le TAG a montré des e ff ets prébiotiques possibles sur le microbiote de la phyllosphère et ce mécanisme d'action pourrait représenter une nouvelle stratégie qui peut être développée plus avant pour une protection durable des plantes.
Résumé anglais
Plants host a complex microbiota inside or outside their tissues, and phyllosphere microorganisms can be influenced by environmental, nutritional and agronomic factors. Rare sugars are defined as monosaccharides with limited availability in nature and they are metabolised by only few certain microbial taxa. Among rare sugars, tagatose (TAG) is a low-calories sweetener that stimulates and inhibits beneficial and pathogenic bacteria in the human gut microbiota, respectively. Based on this differential effect on human-associated microorganisms, we investigated the effect of TAG treatments on the grapevine phyllosphere microorganisms to evaluate whether it can engineer the microbiota and modify the ratio between beneficial and pathogenic plant-associated microorganisms. TAG treatments changed the structure of the leaf microbiota and they successfully reduced leaf infections of downy mildew (caused by Plasmopara viticola) and powdery mildew (caused by Erysiphe necator) under field conditions. TAG increased the relative abundance of indigenous beneficial microorganisms, such as some potential biocontrol agents, which could partially contribute to disease control. The taxonomic composition of fungal and bacterial leaf populations differed according to grapevine locations, therefore TAG effects on the microbial structure were influenced by the composition of the originally residing microbiota. TAG is a promising biopesticide that could shift the balance of pathogenic and beneficial plant-associated microorganisms, suggesting selective nutritional/anti-nutritional properties for some specific taxa. More specifically, TAG displayed possible plant prebiotic effects on the phyllosphere microbiota and this mechanism of action could represent a novel strategy that can be further developed for sustainable plant protection.
Note
None
CRAW tags
  • AB - Utile à l'AB
  • FREDO biologie et travail du sol
  • FREDO lutte
  • FREDO santé végétale
  • leaf microbiota engineering
  • anti-nutritional effect
  • biocontrôle
  • biopesticides
  • grapevine microbiota
  • interaction
  • rare sugar
  • tagatose
WEB tags
Titre de la publication
Microbiological Research
Pages
11
Date caractères
2020
Date publication
1 janvier 2020