ADAPTATION DES BURKHOLDERIA AUX INTERACTIONS AVEC LES PLANTES (ABIP)

UMR N° 186 IPME
InteractionsPlantes-Microorganismes-Environnement

• Organismes de tutelle :IRD, CIRAD, Université de Montpellier
• DU :Valérie VERDIER (04 67 61 64 86)
• Site web :https://umr-ipme.ird.fr/
• Centre : IRD Département : ECOBIO
• Localisation : Centre IRD France Sud – 911 Avenue Agropolis, 34394 Montpellier cedex 5
• Tél : 04 67 41 62 17
• Fax : 04 67 41 62 83
• Contact site IMH :N/A

Animateur(s)

〉 Lionel Moulin (CR1, IRD) 04 67 41 62 17

Composition équipe

Chercheurs

〉 Lionel Moulin (CR, Chef d’équipe) 04 67 41 62 17)
〉 Gilles Béna (DR) 04 67 41 64 82
〉 Agnieszka Klonowska (CR)  tél: 04 67 41 63 53
〉 Pierre Czernic

Techniciens

〉 Isabelle Rimbault,  (tél: 0467416217)

Post-Doc

〉 Cindy Dasilva

Thématique

L’objectif de l’équipe ABIP est d’étudier les frontières entre symbiose et pathogénie dans les interactions plantes-bactéries.
Les espèces du genre Burkholderia ont colonisé tous les types de milieux et d’hôtes, et représentent un modèle d’adaptation des bactéries à différentes niches écologiques. Certaines espèces sont ainsi mutualistes alors que d’autres sont pathogènes de plantes, permettant alors une comparaison des adaptations d’espèces proches génétiquement, et évolutivement, à des interactions positives ou négatives chez les plantes. On distingue deux grands clades parmi le genre Burkholderia, l’un regroupant les espèces pathogènes (comme B. gladiolii ou B. glumae), l’autre regroupant des espèces environnementales ou mutualistes (dont les symbiotes de légumineuses dans une douzaine d’espèces). Cependant au sein de ces deux grands clades existent aussi des espèces ayant changé d’écologie, que ce soit coté clade pathogène, avec B. vietnamensis (endophyte du riz), ou côté mutualiste avec B. fungorum , démontrant donc que des « switch d’interaction» sont possibles à l’intérieur même des clades.
Le genre Burkholderia représente donc un excellent modèle pour

• Etudier et comparer les adaptations à des interactions bénéfiques ou  néfastes avec les plantes

• Retracer les évènements évolutifs aboutissant à des espèces engagées dans des types d’interactions contrastés avec les plantes

• Décrire les barrières génétiques et fonds génomiques adaptés à chaque type d’interaction.

• Décrypter la réponse des plantes à des micro-organismes proches génétiquement mais orientés vers des types d’interaction contrastés

L’équipe ABIP a pour objectifs d’aborder ces différentes pistes de recherche, chez les bactéries associées à deux plantes modèles, le riz (Oryza sativa ) et le blé tendre (Triticum aestivum ).
Notre équipe aborde également l’étude des communautés microbiennes associées aux racines du riz et du blé, pour comprendre quels paramètres structurent la composition de ces communautés (effets sols, génotype plante, etc), dans le but de sélectionner des micro-organismes ayant des effets d’augmentation de la croissance des plantes (comme des PGPR -pour Plant Growth Promoting Rhizobacteria), ainsi qu’en biocontrôle des organismes phytopathogènes.

Couple microorganisme-hôte

〉 Burkholderia-Riz; Burkholderia-Légumineuses
〉 Blé-microorganismes (Bactéries, Champignons)

Organismes étudiés

Burkholderia, Endophytes
Mots clés techniques
biologie moléculaire, biostatistiques, génomique, métagénomique, microbiologie, phylogénie, RNA-seq, transcriptomique

Travaux de terrain

Echantillonnage de microorganismes mutualistes et pathogènes des plantes. Tests d’inoculation de microorganismes sur céréales.

Outils communs

Outils bio-informatiques, plate-formes Genetrop de l’IRD.  Laboratoires et serres S2 pour étudier les organismes phytopathogènes.

Thèses en cours

EMBRAPA Soya/IRD
Diversité des Burkholderia associées au haricot au Brésil

Principales publications

• Diouf, F., Diouf, D., Klonowska,A., Le Queré, A., Bakhoum, N., Fall, D., Neyra, M., Parrinello,H., Diouf, M., Ndoye, I., Moulin L.  2015. Genetic and Genomic Diversity Studies of Acacia Symbionts in Senegal Reveal New Species of Mesorhizobium with a Putative Geographical Pattern . PLOS ONE 10.1371/journal.pone.0117667
• L. Moulin, A. Klonowska, C. Bournaud, K. Booth, J.A.C. Vriezen, R. Melkonian, E.K. James, J.P.W. Young, G. Bena, L. Hauser, M. Land, N. Kyrpides, D. Bruce, P. Chain, A. Copeland, S. Pitluck, T. Woyke, M. Lizotte-Waniewski, J. Bristow, M. Riley. 2014. Complete Genome sequence of Burkholderia phymatum STM815T, a broad host range and efficient nitrogen-fixing symbiont of Mimosa species. Stand. Genomic Sci. 9:3
• Melkonian, R., Moulin, L, Béna, G., Tisseyre, P., Chaintreuil, C., Heulin, K., Rezkallah, N., Klonowska, A., Gonzalez, S., Simon, M., Chen, W-M., James, E.K., Laguerre, G. 2014. The geographical patterns of symbiont diversity in the invasive legume Mimosa pudica can be explained by the competitiveness of its symbionts and by the host genotype. Environ. Microbiol. 16(7):2099-111. (DOI: 10.1111/1462-2920.12286).
• Chaintreuil C, Arrighi JF, Giraud E, Miché L, Moulin L, Dreyfus B, Munive-Hernández JA, Villegas-Hernandez MD, Béna G. 2013. Evolution of symbiosis in the legume genus Aeschynomene. New Phytol. 200(4):1247-59.
• Bournaud C, de Faria SM, Dos Santos JM, Tisseyre P, Silva M, Chaintreuil C, Gross E, James EK, Prin Y, Moulin L. 2013. Burkholderia species are the most common and preferred nodulating symbionts of the piptadenia group (tribe mimoseae). PLoS One.;8(5):e63478
  Principales publications
• Diouf, F., Diouf, D., Klonowska,A., Le Queré, A., Bakhoum, N., Fall, D., Neyra, M., Parrinello,H., Diouf, M., Ndoye, I., Moulin L.  2015. Genetic and Genomic Diversity Studies of Acacia Symbionts in Senegal Reveal New Species of Mesorhizobium with a Putative Geographical Pattern . PLOS ONE 10.1371/journal.pone.0117667
• L. Moulin, A. Klonowska, C. Bournaud, K. Booth, J.A.C. Vriezen, R. Melkonian, E.K. James, J.P.W. Young, G. Bena, L. Hauser, M. Land, N. Kyrpides, D. Bruce, P. Chain, A. Copeland, S. Pitluck, T. Woyke, M. Lizotte-Waniewski, J. Bristow, M. Riley. 2014. Complete Genome sequence of Burkholderia phymatum STM815T, a broad host range and efficient nitrogen-fixing symbiont of Mimosa species. Stand. Genomic Sci. 9:3
• Melkonian, R., Moulin, L, Béna, G., Tisseyre, P., Chaintreuil, C., Heulin, K., Rezkallah, N., Klonowska, A., Gonzalez, S., Simon, M., Chen, W-M., James, E.K., Laguerre, G. 2014. The geographical patterns of symbiont diversity in the invasive legume Mimosa pudica can be explained by the competitiveness of its symbionts and by the host genotype. Environ. Microbiol. 16(7):2099-111. (DOI: 10.1111/1462-2920.12286).
• Chaintreuil C, Arrighi JF, Giraud E, Miché L, Moulin L, Dreyfus B, Munive-Hernández JA, Villegas-Hernandez MD, Béna G. 2013. Evolution of symbiosis in the legume genus Aeschynomene. New Phytol. 200(4):1247-59.
• Bournaud C, de Faria SM, Dos Santos JM, Tisseyre P, Silva M, Chaintreuil C, Gross E, James EK, Prin Y, Moulin L. 2013. Burkholderia species are the most common and preferred nodulating symbionts of the piptadenia group (tribe mimoseae). PLoS One.;8(5):e63478

Collaborations

Europe

Université d’Insubria (Varese, Italie): Marcella Bracale (coordinatrice des équipes italiennes)
Université de Turin (Turin, Italie): Paola Bonfante
CRA-GPG, Genomics Research Center (Fiorenzuola d’Arda, Italie): Valeria Terzi
UMR Ecologie Microbienne (EM, Villeurbanne, France): Florence Wisniewski-Dyé (UCBL I)
UMR Interactions Plantes-Microorganismes-Environment, équipe GTIPP (Montpellier, France)
James Hutton Institute (Euan James, Royaume Uni)

Afrique

Laboratoire Commun de Microbiologie de Dakar (LCM, Dakar, Sénégal), en partenariat avec LMI LAPSE: Diégane Diouf (UCAD)
Institut d’Agronomie pour la Recherche et le Développement (IRAD, Yaoundé, Cameroun): Eddy L. Ngonkeu Mangaptche (IRAD/Université de Yaoundé)

Brésil

EMBRAPA Soya, EMBRAPA Agrobiologia