Nos systèmes agricoles intensifs sont basés sur des apports élevés d’engrais et de pesticides. C’est nocif pour l’environnement et non durable. Ainsi, les questions clés de la recherche sont de savoir comment réduire ces intrants tout en maintenant le rendement de nos cultures.
Une piste prometteuse pour y parvenir est de fournir aux plantes des microbes bénéfiques sur le terrain. Cependant, pour y parvenir, nous devons comprendre la diaphonie chimique complexe entre les partenaires. Nous étudions cette interaction en examinant les exsudats racinaires dans notre laboratoire.
Nous constatons que l’exsudation racinaire est très dynamique. Il diffère selon les espèces végétales, les stades de développement et les points temporels diurnes. Les plantes réagissent également à la présence de différents types de microbes en modifiant leur profil métabolique.
Étant donné que les exsudats racinaires sont des nutriments et des signaux pour la communauté microbienne, l’étude des profils d’exsudation est cruciale pour comprendre comment les plantes interagissent avec les microbes de leur environnement. Les développements en métabolomique, mais aussi dans les technologies de séquençage de nouvelle génération font vraiment avancer le domaine de l’interaction avec le microbiome végétal. De toute évidence, vous avez besoin d’un flux de travail métabolomique pour détecter le ou les composés d’intérêt dans un système donné.
Et les technologies de séquençage de nouvelle génération sont vraiment essentielles pour comprendre la structure, mais aussi la fonction des microbiomes végétaux. De plus, il est très utile d’utiliser des systèmes de croissance spécialisés ou des systèmes de croissance simplifiés comme celui que nous présentons ici pour comprendre les mécanismes moléculaires des interactions entre les plantes et les microbes. Notre système peut être maintenu stérile, mais nous pouvons également l’inoculer avec des micro-organismes cibles.
L’un des défis que nous rencontrons est de détecter les métabolites à faible concentration dans les exsudats. Si l’arrière-plan est bas, il est facile de le faire. Si nous avons un environnement beaucoup plus complexe comme le sol, alors c’est plus difficile.
Un autre défi qui n’est pas résolu est lorsque nous ajoutons des microbes à l’image. Ensuite, il n’est pas possible de faire la distinction entre le composé produit par les plantes ou par les microbes. Nous avons mis au point un système peu coûteux et relativement facile.
Sa conception stérile permet des expériences consécutives. Tout d’abord, les métabolites végétaux sont éliminés. Ensuite, les plantes sont inoculées avec des microbes, et ici les changements dans le profil des métabolites sont évalués.
Il permet également la croissance de différentes espèces végétales pendant une période prolongée. En résumé, ce système est donc bien adapté à de nombreuses applications.
