Biologie | Environnement

 

Clément Vanmerris, 2004 | Le Landeron, NE

 

Dans un monde où nous prenons de plus en plus conscience de l’impact de l’homme sur l’environnement, il existe un fléau provoquant pollution du sol et des eaux, perturbations de l’équilibre écologique et danger pour la santé humaine : les fongicides. Toutefois, une alternative prometteuse et respectueuse de l’environnement existe : le biocontrôle. Dans ce travail, le but est de savoir si la bactérie A. oxalaticus exerce un contrôle sur les champignons phytopathogènes. Pour cela, plusieurs expériences de croissance et de confrontation ont été réalisées. Les résultats participent à une meilleure compréhension d’Ammoniphilus bien que les contaminations ne permettent pas de conclure si la bactérie a exercé un contrôle.

Problématique

Afin de trouver une alternative aux fongicides en utilisant le biocontrôle, j’ai voulu démontrer, avec l’aide de la doctorante A. Estoppey, (I) le comportement d’A. oxalaticus concernant sa dormance en fonction du milieu et de la concentration. (II) Si cette bactérie oxalotrophe sporulante est capable de contrôler certains champignons phytopathogènes tels que Botrytis cinerea et Sclerotinia sclerotiorum. En effet, ces champignons utilisent l’acide oxalique pour contaminer leurs hôtes, ainsi la bactérie, en se nourrissant de cet acide, gardera la plante sauve, tuant au passage les champignons phytopathogènes.

Méthodologie

Ammoniphilus a été isolé auprès d’un plant de rhubarbe, tandis que les champignons ont été obtenus via une mycothèque. Deux expériences ont été réalisées. Premièrement, l’expérience de croissance consistait à inoculer la bactérie dans des milieux constitués de différentes concentrations d’acide oxalique, d’oxalate de calcium ou de potassium (0 ; 0,3 ; 0,65 ; 4 ; 8g/L). Deuxièmement, les confrontations entre la bactérie et les deux champignons ont été réalisées sur un milieu favorisant soit la bactérie (MA1/10), soit le champignon (R2A). Botrytis a été confronté sur pads alors que Sclerotinia a été confronté en milieu liquide déposé sous forme de goutte. Concernant la dernière confrontation, Botrytis et Sclerotinia sont confrontés sur boîtes de Pétri.

Résultats

Pour la première expérience, avec les milieux oxalates, une concentration de 0,3g/L n’est pas suffisante pour faire germer les spores (0% cellule végétative). À 8g/L, les spores germent mais adoptent une forme anormale. 0,65g/L et 4g/L sont les concentrations où l’on retrouve des amas de cellules végétatives (environ 80%). Avec l’acide oxalique, il y a déjà germination à 0,3g/L (environ 99%) mais à 4g/L, les spores ne germent pas (0%). Pour la seconde expérience, les résultats avec Botrytis montrent que la bactérie a uniquement germé sur le milieu favorisant la croissance bactérienne. Avec Sclerotinia, aucune spore bactérienne n’est sortie de sa dormance. Pour la dernière partie sur boîtes de Pétri, la confrontation avec Botrytis montre que le champignon a colonisé une plus petite surface en présence de la bactérie. Toutefois, il y a présence de contaminations et les spores n’ont pas germé. Concernant Sclerotinia, les observations sont les mêmes.

Discussion

Les résultats de la première expérience montrent qu’une trop forte concentration d’acide oxalique ou d’oxalate perturbe et inhibe la germination des spores. Au contraire, une concentration trop faible ne pourra pas faire germer complètement la spore en cellule végétative. Comparé aux oxalates, l’acide oxalique a un effet plus fort sur la bactérie concernant la germination. Dans les expériences de confrontation, on constate que Botrytis produit plus d’acide oxalique dans un milieu défavorable à sa survie, expliquant la raison du meilleur développement de la bactérie. Concernant le second champignon, on émet l’hypothèse que le sclérote n’aurait pas produit d’acide oxalique car aucune spore n’a germé. Il serait ainsi intéressant de reproduire l’expérience avec du mycélium afin que Sclerotinia soit déjà hors de sa dormance. Pour la dernière partie, on ne peut pas savoir si ce sont les contaminations qui ont réduit la surface du champignon en consommant ses ressources nutritives ou la bactérie elle-même.

Conclusions

Les résultats obtenus permettent de savoir comment Ammoniphilus réagit en fonction du type de milieu et de sa concentration. Ceci sera utile pour les futures études concernant cette bactérie. Toutefois, la problématique de départ reste sans réponse à cause des contaminations sur l’expérience de confrontation. Néanmoins, A. Estoppey a obtenu des résultats prometteurs en répétant ces expériences. Ainsi, je pense qu’Ammoniphilus a sa place comme stratégie de biocontrôle dans l’agriculture de demain.

 

 

Appréciation de l’experte

Fanny Germanier

Le travail de Clément Vanmerris touche à une problématique importante : Comment remplacer les pesticides ? Lors de son travail, il a cherché à en apprendre davantage, grâce à des expériences en laboratoire, sur la bactérie Ammoniphilus oxalaticus, potentiel agent de biocontrôle. Les notions théoriques concernant les organismes utilisés lors de ses expériences sont soigneusement décrites. De plus, Clément a su faire preuve d’un esprit d’analyse et de réflexion poussé, ainsi que d’un regard critique sur les résultats obtenus. En somme, le travail de Clément allie clarté et rigueur scientifique.

Mention:

très bien

Prix spécial Life Sciences Switzerland

 

 

 

Lycée Denis de Rougemont, Neuchâtel
Enseignante: Aislinn Estoppey