Développement de stratégies de coculture favorisant l’amensalisme ou la coopération entre les agents de biocontrôle Bacillus velezensis et Trichoderma harzianum

La compréhension des mécanismes qui régissent les interactions entre les micro-organismes du sol est primordiale pour le développement de nouveaux produits de biocontrôle basés sur ces microorganismes. Le champignon Trichoderma harzianum IHEM5437 et la bactérie Bacillus velezensis GA1, productrice de trois familles de lipopeptides, les surfactines, les fengycines et les iturines, sont exploités pour leur potentiel dans la lutte contre les phytopathogènes. Dans ce travail, différentes stratégies de coculture de ces deux microorganismes ont été testées afin de déterminer leur influence sur les interactions entre ces derniers. L’inoculation au même moment des deux souches dans un milieu riche contenant tous les éléments nécessaires à leur croissance, conduit au développement de la bactérie au dépriment du champignon, grâce à son rythme de croissance plus rapide et surtout à la production des lipopeptides antifongiques qui inhibent la croissance du Trichoderma. L’utilisation de mutants incapables de produire l’un ou l’autre de ces lipopeptides a permis de montrer que cette activité antifongique dirigée contre Trichoderma est principalement due à l’iturine et à la fengycine. L’inoculation séquentielle de Trichoderma suivi par Bacillus permet de résoudre partiellement ce problème. Toutefois, dans cette approche, la production de lipopeptides par B. velezensis GA1 persiste et fini par intérférer avec la croissance de Trichoderma. Également, le développement préalable du champignon entraine un épuisement des nutriments qui impacte la croissance de Bacillus. L’utilisation d’un milieu contenant du nitrate comme seule source d’azote modifie complètement les interactions entre les deux partenaires. Dans ces conditions de coculture, une dépendance nutritionnelle entre le champignon et la bactérie a été observée. En effet, Bacillus velezensis, est incapable de se développer seul sur ce type de milieu suite à l’absence dans son génome du gène codant la nitrite reductase qui permet la transformation du nitrate en nitrite. Trichoderma, dont la croissance est favorisée en présence de nitrate, produit après 5 jours de culture des composés azotés assimilables par la bactérie, permettant, donc, la croissance de cette dernière. Par ailleurs, dans ces conditions de coculture, l’expression des gènes qui codent pour les synthétases nonribosomiques impliquées dans la synthèse des lipopeptides est réprimée. Cette répression lève l’inhibition de croissance du Trichoderma et permet donc dans la durée un développement des deux souches en coculture. Enfin, la coopération observée entre ces deux microorganismes nécessite leur présence en coculture car un surnageant de culture de Trichoderma seul obtenu dans ce même milieu avec nitrate, ne provoque pas de répression de l’expression de ces gènes. Ces travaux ont donc montré l’existence d’un dialogue complexe entre Trichoderma harzianum et Bacillus velezensis en présence de nitrate qui requiert d’être décrypté afin d’évaluer ses potentialités d’exploitation dans des applications de biocontrôle des maladies des plantes.