L'étude est publiée dans Microbiologie appliquée et environnementale .

Le complexe d'espèces Ralstonia solanacearum (RSSC) est un groupe bactérien phytopathogène qui provoque le flétrissement bactérien dans plusieurs cultures.

"Notre équipe de recherche se consacre depuis des années à l'étude du pathosystème Ralstonia solancearum-pomme de terre, en se concentrant principalement sur le développement de variétés de pommes de terre résistantes au flétrissement bactérien", a déclaré l'auteur correspondant de l'étude, María Inés Siri, Ph.D., du Département de Biosciences, Université de la République, à Montevideo, Uruguay.

Les pathosystèmes comme celui-ci sont des sous-systèmes d'écosystèmes spécifiquement définis par le parasitisme, où le parasite est toute espèce qui passe une partie importante de sa vie à habiter et à obtenir des nutriments d'un hôte. Siri a déclaré que jusqu'à présent, la relation entre l'ionome de la plante de pomme de terre (composition en minéraux et oligo-éléments) et les niveaux de résistance au RSSC n'a pas été abordée.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont commencé leur enquête en utilisant des génotypes de plants de pomme de terre présentant des niveaux contrastés de résistance au flétrissement bactérien. Cette approche a permis aux chercheurs d'examiner comment différents niveaux de résistance naturelle au sein des plantes pouvaient être liés à leurs compositions minérales.

Les chercheurs ont évalué la teneur en minéraux de diverses parties des plants de pomme de terre, telles que la sève du xylème, les racines, les tiges et les feuilles, en se concentrant sur la relation entre ces minéraux, en particulier le calcium, et la résistance des plantes au flétrissement bactérien.

Suite à cette évaluation minérale, les scientifiques ont exploré l'impact du calcium sur plusieurs aspects liés à la virulence du pathogène, notamment son taux de croissance, sa capacité à former des biofilms et sa motilité.

De plus, ils ont évalué l'effet du calcium sur l'amélioration de la résistance des plantes grâce à des essais d'inoculation contrôlés, fournissant ainsi une vision complète de la manière dont une supplémentation en calcium pourrait potentiellement renforcer les mécanismes de défense du plant de pomme de terre contre le flétrissement bactérien.

L'équipe a découvert une relation positive entre les concentrations de calcium et les niveaux de résistance des génotypes de pomme de terre au flétrissement bactérien. Ils ont également découvert qu'une supplémentation en calcium de la pomme de terre était capable de réduire considérablement le taux de croissance de l'agent pathogène responsable du flétrissement et d'affecter négativement la capacité de l'agent pathogène à former des biofilms et à se déplacer, qui sont cruciaux pour sa virulence et sa capacité à provoquer des maladies.

"Nos découvertes ouvrent plusieurs directions passionnantes pour de futures recherches", a déclaré Siri.

"Nous prévoyons d'approfondir la compréhension de la façon dont le calcium affecte le pathosystème au niveau transcriptomique, y compris les mécanismes de défense des plantes et la virulence de l'agent pathogène. Nous visons également à explorer le rôle du microbiome végétal dans la résistance et à développer des stratégies pratiques de gestion sur le terrain qui intègrent la fertilisation calcique."

L'étude est la première à utiliser des chambres microfluidiques pour surveiller la croissance des agents pathogènes et la formation de biofilms dans des conditions imitant le système vasculaire de la plante, a déclaré Siri. Cette approche innovante a fourni des informations précieuses sur la façon dont la supplémentation en calcium peut entraver la capacité de l'agent pathogène à former des biofilms, un facteur clé de sa virulence.

"De plus, cette avancée méthodologique ne se limite pas à notre étude actuelle, mais est également prometteuse pour les recherches futures sur cet important pathogène vasculaire", a déclaré Siri.

"En proposant un nouvel outil d'observation et d'analyse détaillées, notre approche pourrait être exploitée dans d'autres études pour démêler les complexités des interactions plantes-pathogènes et explorer de nouvelles stratégies de gestion des maladies."