Relation between the 2,4-diacetylphloroglucinol synthesis ability of fluorescent Pseudomonas in the rhizosphere, and soil suppressiveness to black root rot disease of tobacco | Relation entre la propriété phytoprotectrice de synthèse de 2,4-diacétylphloroglucinol par les Pseudomonas fluorescents dans la rhizosphère, et la résistance des sols à la maladie de la pourriture noire des racines de tabac

إنجليزي. Soil bacteria producing antimicrobial compounds like 2,4-diacetylphloroglucinol (DAPG) protect plants from soil-borne phytopathogens. Nevertheless, the functioning of these bacterial populations in the soil is largely unknown. In certain soils, termed disease- suppressive soils, these bacteria are present at high numbers and their activity is sufficient to assure effective plant protection in the presence of the pathogen. The aim of this thesis was to understand the relation between soil suppressiveness towards black root rot of tobacco, and the 2,4-diacetylphloroglucinol synthesis ability of certain Pseudomonas. In Morens region (Switzerland), suppressive soils differ from conducive soil by the presence of vermiculite, an iron-releasing clay. It is known that DAPG-producing Pseudomonas provide better plant protection in the presence of vermiculite, but the molecular basis of this interaction is still unknown. First, the quantification of these bacteria, through a new real-time PCR method developed here, confirmed that high numbers of DAPG-producing Pseudomonas occur in suppressive soils, as well as in conducive ones, raising the possibility that suppressiveness depends rather on a higher expression of DAPG synthetic genes. Second, expression studies of DAPG synthetic genes using a P. protegens ph/A- gfp reporter strain and artificial soil systems, confirmed that the presence of vermiculite in the soil can translate into higher iron bioavailability for Pseudomonas, triggering higher expression of DAPG synthetic genes and effective plant protection. In conclusion, black root rot suppressiveness of Morens soils is determined by several abiotic and biotic factors, among which iron bioavailability regulating the expression of DAPG synthetic genes in plant-protecting Pseudomonas

فرنسي. Les bactéries du sol produisant des antifongiques comme le 2,4-diacétylphloroglucinol(DAPG) protègent les racines des plantes vis-à-vis des champignons phytopathogènes. Néanmoins, les conditions de fonctionnement de ces populations bactériennes dans le sol restent très mal connues. Dans certains sols, dits résistants aux maladies, ces bactéries phytoprotectrices sont présentes à des effectifs importants et leur activité est suffisante pour protéger la plante malgré la présence du pathogène. L'objectif de cette thèse a été de comprendre la relation entre la résistance des sols à la maladie de la pourriture noire des racines de tabac, et la fonction de synthèse du DAPG chez les bactéries du genre Pseudomonas. Dans la situation de référence de Morens (Suisse), les sols résistants diffèrent des sols sensibles par la présence de vermiculite, argile capable de relarguer du fer. On sait que la présence de vermiculite améliore la phytoprotection assurée par les Pseudomonas producteurs de DAPG, mais les mécanismes moléculaires sous-jacents restent inconnus. Dans un premier temps, la quantification de ces bactéries par une nouvelle méthode de PCR quantitative développée ici, a confirmé que leurs effectifs sont élevés dans les sols résistants, mais aussi dans les sols sensibles, suggérant que la résistance puise plutôt dépendre d'une plus forte expression de la fonction de synthèse du DAPG. Dans un second temps, l'étude de l'expression des gènes de synthèse du DAPG en système de sol artificiel, à l'aide de la souche rapportrice P. protegens phlA-gfp, a montré que la présence de vermiculite dans le sol se traduit par une plus forte biodisponibilité du fer pour les Pseudomonas, induisant une plus forte expression des gènes de synthèse du DAPG et la protection du tabac. En conclusion, la résistance des sols de Morens à la maladie de la pourriture noire des racines est conditionnée par plusieurs facteurs abiotiques et biotiques, dont la biodisponibilité du fer qui régule l'expression des gènes de synthèse du DAPG chez Pseudomonas