Mise en évidence de Pseudomonas syringae dans des habitats non-agricoles

La distribution de P. syringae à travers ces habitats et la parenté génétique des souches nous ont conduit à préciser le lien entre l'histoire de vie de P. syringae et le cycle de l'eau. Parmi les réservoirs de la bactérie, nous avons identifié  la litière de feuilles dans les zones sous-alpines. Celle-ci  abrite de grandes populations de P. syringae  qui sont transférées dans le manteau neigeux pendant l'hiver et dans lequel survit la bactérie. La bactérie est transférée au sol, eaux souterraines et rivières lors de la fonte des neiges.

Monteil, C.(2011). Écologie de Pseudomonas syringae dans un bassin versant : vers un modèle de transfert : des habitats naturels aux agro-systèmes. Thèse Université d'Avignon. https://hal.inrae.fr/tel-00916593v1 Monteil, C., Guilbaud, C., Glaux, C., Lafolie, F., Soubeyrand, S., Morris, C. 2012. Emigration of the plant pathogen Pseudomonas syringae from leaf litter contributes to its population dynamics in alpine snowpack. Environmental Microbiology, 14, 2099-2112. DOI : 10.1111/j.1462-2920.2011.02680.x https://hal.inrae.fr/hal-01318703v1 Monteil, C., Lafolie, F., Laurent, J., Clement, J.-C., Simler, R., Travi, Y., Morris, C. 2014. Soil water flow is a source of the plant pathogen Pseudomonas syringae in subalpine headwaters. Environmental Microbiology, 16, 2038-2052. DOI : 10.1111/1462-2920.12296 https://hal.inrae.fr/hal-01688240v1 Morris, C., Monteil, C., Berge, O. 2013. The life history of Pseudomonas syringae: linking agriculture to earth system processes. Annual Review of Phytopathology, 51, 85-104 DOI : 10.1146/annurev-phyto-082712-102402 https://hal.inrae.fr/hal-02652198v1

Diversité des souches environnementales de Pseudomonas syringae

Nos études montrent que les souches environnementales ont des gammes d'hôtes relativement larges, sont pathogènes pour la tomate et le kiwi et phylogénétiquement très proches des souches à l'origine des épidémies. Les résultats suggèrent que les pathogènes des plantes résulteraient de l'évolution d'ancêtres moins agressifs, présentant une plus large gamme d'hôtes et présents dans les habitats non-agricoles. Une série d'événements aléatoires pourrait conduire à la rencontre des souches issues d'environnements non agricoles avec des plantes cultivées et à leur éventuelle émergence dans les épidémies. 

Monteil, C.L., Cai, R.M., Liu, H.J., Llontop, M.E.M., Leman, S., Studholme, D.J., Morris, C.E., and Vinatzer, B.A. 2013. Nonagricultural reservoirs contribute to emergence and evolution of Pseudomonas syringae crop pathogens. New Phytologist, 199, 800-811. DOI : 10.1111/nph.12316 https://hal.inrae.fr/hal-02648548v1 Morris, C. E., Lamichhane, J. R., Nikolic, I., Stanković, S., Moury, B. (2019). The overlapping continuum of host range among strains in the Pseudomonas syringae complex. Phytopathology Research, 1:4, 16 p. DOI: 10.1186/s42483-018-0010-6 https://hal.inrae.fr/hal-02621367

Mise en évidence de Pseudomonas syringae dans l'atmosphère :  effet sur les précipitations

L'équipe MISTRAL étudie le rôle bénéfique éventuel de P. syringae dans les processus atmosphériques à l'origine de la pluviométrie. Ses travaux sont fondés sur le fait que cette bactérie a une activité de nucléation de la glace à des températures relativement tempérées, est disséminée via le cycle de l'eau et a une capacité à monter dans les nuages via les courants d'air. L’équipe MISTRAL a dirigé un réseau interdisciplinaire international pour élucider les paramètres et la portée de cet impact bénéfique. Grâce à ce travail, l'équipe a introduit le concept de bioprécipitation dans le domaine du plausible. La bioprécipitation, un cycle de feedback entre les plantes et les nuages où les précipitations sont induites par l’activité glacogène des microorganismes issus des plantes, est maintenant l'objet d'une recherche exponentielle dans le monde entier.

Aho K., Weber C., Christner B., Vinatzer B., Morris C.E., Joyce R., Failor K., Werth J., Bayless‐edwards A., Schmale D. (2020). Spatiotemporal patterns of microbial composition and diversity in precipitation. Ecological monographs 90(1): e01394. DOI: 10.1002/ecm.1394 https://hal.inrae.fr/hal-02626506v1 Carotenuto, F., Georgiadis, T., Gioli, B., Leyronas, C., Morris, C. E., Nardino, M., Wohlfahrt, Miglietta, F. (2017). Measurements and modeling of surface–atmosphere exchange of microorganisms in Mediterranean grassland. Atmospheric Chemistry and Physics, 17, 14919-14936. DOI : 10.5194/acp-2017-527 https://hal.inrae.fr/hal-01604418 Failor, K. C., Schmale, D. G., Vinatzer, B. A., Monteil, C. L.  (2017). Ice nucleation active bacteria in precipitation are genetically diverse and nucleate ice by employing different mechanisms. ISME Journal, 11, 2740-2753. DOI : 10.1038/ismej.2017.124 https://hal.inrae.fr/hal-01604615 Jimenez-Sanchez, C., Hanlon, Aho, K. A., Powers, C., Morris, C. E., Schmale, D. G. (2018). Diversity and ice nucleation activity of microorganisms collected with a small unmanned aircraft system (sUAS) in France and the United States. Frontiers in Microbiology, 9, 1667. DOI : 10.3389/fmicb.2018.01667 https://hal.inrae.fr/hal-02627523 Morris, C. E., Soubeyrand, S., Bigg, E. K., Creamean, J. M., Sands, D. C. (2017). Mapping rainfall feedback to reveal the potential sensitivity of precipitation to biological aerosols. Bulletin of the American Meteorological Society, 98, 1109-1118. DOI : 10.1175/BAMS-D-15-00293.1 https://hal.inrae.fr/hal-02627944v1 Stopelli, E., Conen, F., Guilbaud, C., Zopfi, J., Alewell, Morris, C. E. (2017). Ice nucleators, bacterial cells and Pseudomonas syringae in precipitation at Jungfraujoch. Biogeosciences, 14, 1189-1196. DOI : 10.5194/bg-14-1189-201. https://hal.inrae.fr/hal-01594979 Van Stan J.T., Morris C.E., Aung K., Kuzyakov Y., Magyar D., Rebollar E.A., Remus-Emsermann M., Uroz S., Vandenkoornhuyse P. (2020). Precipitation partitioning - Hydrologic highways between microbial communities of the plant microbiome? In : Van Stan J.T., Gutmann E., Friesen J., Precipitation partitioning by vegetation, p. 229-252, Springer Nature Switzerland, Cham, CHE. DOI: 10.1007/978-3-030-29702-2_14  https://hal.inrae.fr/hal-02389738v1