Le génotype de l'hôte ainsi que quatre décennies de stress hydrique du sol limitent la réponse du microbiome du blé à l’humidité du sol
Citation
Azarbad, H., Tremblay, J., Giard-Laliberté, C., Bainard, L.D., Yergeau, E. (2021). Four decades of soil water stress history together with host genotype constrain the response of the wheat microbiome to soil moisture. FEMS Microbiology Ecology, [online] 96(7), http://dx.doi.org/10.1093/FEMSEC/FIAA098
Résumé en langage clair
Bien qu’elle se produise naturellement dans de nombreux environnements, la sécheresse augmente à l’échelle mondiale en raison des changements climatiques. Elle a déjà fait des ravages sur le rendement des cultures à l’échelle mondiale, notamment une baisse drastique du rendement du blé. Les microorganismes associés au sol et aux plantes peuvent améliorer la réaction des cultures à la sécheresse et en atténuer les effets. L’objectif de cette étude était de mieux comprendre comment les antécédents de stress hydrique du sol et les variétés de cultures influent sur la réponse des communautés microbiennes en cas de stress hydrique à court terme. Pour répondre à ces questions, nous avons examiné comment la sélection des plantes (quatre variétés de blé, dont deux avec une résistance à la sécheresse reconnue et deux sans résistance) et les antécédents de stress hydrique du sol (le même champ de blé de la Saskatchewan sous différentes irrigations à long terme) ont influé, de manière indépendante ou interactive, sur la réponse des microbiotes bactérien et fongique à des diminutions à court terme de la teneur en eau du sol. Nos résultats ont révélé des réactions complexes du microbiome associé au blé aux diminutions à court terme de la teneur en eau du sol, lesquelles sont fortement influencées par la variété de culture et les antécédents de stress hydrique du sol. Il semble donc que pour prédire comment les cultures réagiront aux facteurs de stress liés aux changements climatiques, il faudra également comprendre le microbiome qui leur est associé.
Résumé
© FEMS 2020. On comprend mal comment les antécédents de stress hydrique du sol et le génotype de l’hôte influent sur la réponse du microbiome associé au blé en cas de diminution à court terme de l'humidité du sol. Pour combler cette lacune, nous avons examiné comment l’historique de sélection de la plante (quatre génotypes de blé, dont deux avec une résistance à la sécheresse reconnue et deux sans résistance à la sécheresse) et les antécédents de stress hydrique du sol (le même champ de blé de la Saskatchewan avec une irrigation à long terme différente) ont influé de manière indépendante ou interactive sur la réponse de la rhizosphère, sur les bactéries racinaires et foliaires ainsi que sur le microbiote fongique à des diminutions à court terme de la teneur en eau du sol. Nous avons utilisé le séquençage d’amplicons (gène de l’ARNr 16S pour les bactéries et région ITS pour les champignons) pour caractériser le microbiome du blé. La réponse des communautés fongiques et bactériennes aux diminutions à court terme de la la teneur en eau du sol était principalement limitée par les antécédents de stress hydrique du sol, le génotype de la plante ayant une certaine influence, moins importante, mais significative. Une exception a été observé : les communautés fongiques associées aux feuilles, pour lesquelles la contrainte la plus importante était le génotype, ce qui a entraîné une différenciation nette des communautés en fonction de la sensibilité du génotype au stress hydrique. Nos résultats indiquent clairement que les antécédents du sol affectent non seulement la réponse au stress hydrique des microorganismes du sol, mais aussi des microorganismes plus étroitement associés aux tissus végétaux, voire la réponse de la plante elle-même.