Nouvelles

Jul 03, 2023

L'impact de l'ajout de protozoaires sur la capacité de survie des inoculants Bacillus et la dynamique du microbiome du sol

ISME Communications volume 2, Numéro d'article : 82 (2022) Citer cet article 2262 Accès 3 Citations 2 Altmetric Metrics détaille la prédation sélective des cellules bactériennes par les protistes est un facteur important

ISME Communications volume 2, Numéro d'article : 82 (2022) Citer cet article

2262 Accès

3 citations

2 Altmétrique

Détails des métriques

La prédation sélective des cellules bactériennes par les protistes est un régulateur important des microbiomes du sol, qui pourrait influencer le succès de la libération bactérienne dans les sols. Par exemple, la survie et l’activité des bactéries introduites peuvent être affectées par le pâturage sélectif des communautés résidentes ou par l’inoculant, mais cela reste mal compris. Ici, nous avons étudié l'impact de l'introduction dans le sol de deux espèces de protozoaires, Rosculus terrestris ECOP02 et/ou Cerocomonas lenta ECOP01, sur la survie des inoculants Bacillus mycoides M2E15 (BM) ou B. pumilus ECOB02 (BP). Nous avons également évalué l'impact de l'inoculation bactérienne avec ou sans ajout de protozoaires sur l'abondance et la diversité des communautés bactériennes et protistes indigènes du sol. Alors que l’ajout des deux protozoaires diminuait la survie du BM, leur présence augmentait au contraire l’abondance du BP. La prédation sélective des protistes régit l'établissement de ces inoculants bactériens en modifiant la structure du microbiome du sol et l'abondance totale des bactéries. Dans l’expérience BP, la présence des protozoaires introduits a modifié les structures de la communauté du sol et diminué l’abondance bactérienne du sol à la fin de l’expérience, favorisant ainsi la survie de l’envahisseur. Pendant ce temps, les protozoaires introduits n'ont pas modifié les structures de la communauté du sol dans l'expérience BM et ont réduit l'effet des inoculants BM + Protozoa sur l'abondance bactérienne totale du sol. Notre étude renforce l’idée selon laquelle, à condition que les protozoaires ajoutés ne se nourrissent pas préférentiellement d’inoculants bactériens, leur comportement prédateur peut être utilisé pour orienter le microbiome du sol afin d’améliorer le succès des inoculations bactériennes en réduisant la compétition des ressources avec les communautés microbiennes résidentes du sol.

La demande alimentaire mondiale dépassera bientôt la production agricole mondiale [1], la population mondiale actuelle pouvant atteindre 9,8 milliards en 2050 [2]. L’augmentation de la production alimentaire a été principalement obtenue grâce à l’intensification agricole, qui a généré de nombreux problèmes environnementaux [3]. Pour contrecarrer l'empreinte environnementale des pratiques agricoles actuelles, plusieurs pays investissent dans le développement d'inoculants microbiens [4] pour augmenter la productivité des cultures en réduisant la dépendance des cultures aux engrais et aux pesticides [5,6,7]. Cependant, adapter les inoculants microbiens à une application réussie sur le terrain reste extrêmement difficile. Une limitation majeure est l’incapacité de nombreux inoculants à maintenir des densités de population élevées après leur introduction [8], car ils doivent briser la contre-pression abiotique et biotique souvent intense du microbiome du sol [9, 10]. Les mécanismes à l'origine de cette contre-pression s'expliquent souvent par la compétition et l'antagonisme des ressources, ce qui entraîne la faible capacité de survie de l'inoculant (11, 12, 13). Cependant, d'autres mécanismes contrôlant la densité bactérienne dans les sols, tels que les activités des phages et des protistes, peuvent affecter les bactéries entrantes et résidentes, influençant potentiellement le sort des microbes introduits. Bien que la prédation par les protozoaires (définis comme des protistes hétérotrophes) ait été reconnue comme un régulateur « descendant » contrôlant la structure et la fonction du microbiome du sol [14, 15], cette facette est rarement incluse dans les études sur le devenir des inoculants microbiens dans le sol. .

Récemment, l'utilisation de protozoaires comme inoculants, seuls ou en parallèle avec des inoculants bactériens, a été proposée à plusieurs fins. Premièrement, les caractéristiques bactérivores des protozoaires peuvent conduire à des libérations de nutriments, étant donné que les ratios C:N des protozoaires sont souvent supérieurs à ceux de leurs proies bactériennes (16). Dans la rhizosphère, les protozoaires peuvent ainsi favoriser la minéralisation des nutriments, ce qui profite aux plantes [17]. De plus, les protozoaires peuvent également agir comme agents de biocontrôle en raison de leur prédation sur les pathogènes des plantes [18] et de leur sécrétion de composés extracellulaires aux caractéristiques bactéricides [19]. Ils peuvent également renforcer l’immunité des plantes et les équilibres hormonaux [20, 21].