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Dernière mise à jour : Mai 2021

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BIOlogie et GEstion des Risques en agriculture - Champignons Pathogènes des Plantes

Differential dynamics of microbial community networks help identify microorganisms interacting with residue-borne pathogens: the case of Zymoseptoria tritici in wheat

Kerdraon's article in Microbiome
Lydie Kerdraon and collaborators just published in the journal Microbiome the results of an important proof-of-concept study that focused on wheat residues as a particularly rich ecological compartment. By revealing putative antagonistic interactions between the causal agent of Septoria tritici blotch and other fungal and bacterial taxa originating from both the plant and soil compartments, this study paves the way for improving the biological control of residue-borne diseases.

Wheat residues are a crucial determinant of the epidemiology of Septoria tritici blotch, as they support the sexual reproduction of the causal agent Zymoseptoria tritici. The authors characterized the effect of infection with this fungal pathogen on the microbial communities present on wheat residues and identified microorganisms interacting with it. They used metabarcoding to characterize the microbiome associated with wheat residues placed outdoors, with and without preliminary Z. tritici inoculation, comparing a first set of residues in contact with the soil and a second set without contact with the soil, on four sampling dates in two consecutive years. The diversity of the tested conditions, leading to the establishment of different microbial communities according to the origins of the constitutive taxa (plant only, or plant and soil), highlighted the effect of Z. tritici on the wheat residue microbiome. Several microorganisms were affected by Z. tritici infection, even after the disappearance of the pathogen. Linear discriminant analyses and ecological network analyses were combined to describe the communities affected by infection. The number of fungi and bacteria promoted or inhibited by inoculation with Z. tritici decreased over time, and was smaller for residues in contact with the soil. The interactions between the pathogen and other microorganisms appeared to be mostly indirect, despite the strong position of the pathogen as a keystone taxon in networks. Direct interactions with other members of the communities mostly involved fungi, including other wheat pathogens. Finally, this study provided essential information about the alterations to the microbial community in wheat residues induced by the mere presence of a fungal pathogen, and vice versa. Species already described as beneficial or biocontrol agents were found to be affected by pathogen inoculation.

 

Reference : Kerdraon L, Barret M, Laval V, Suffert F (2019) Differential dynamics of microbial community networks help identify microorganisms interacting with residue-borne pathogens: the case of Zymoseptoria tritici in wheat. Microbiome, 7: 125. https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-019-0736-0