Rencontres du Végétal

Les semences permettent de diffuser les ressources génétiques dans le cadre de programmes de sélection, de multiplication et de commercialisation des variétés à travers le monde. Parallèlement, les semences sont également porteuses d’une diversité de micro-organismes (collectivement désignés sous le terme de microbiote), qui peuvent avoir des effets bénéfiques ou néfastes sur la santé des plantes. La disponibilité de méthodes précises et à haut débit permettant d’identifier les lots de semences présentant une qualité sanitaire élevée est donc essentielle pour l’industrie semencière.

SeqDetectVeg est un projet collaboratif réunissant des entreprises semencières, des instituts académiques et le GEVES, qui propose d’utiliser le métabarcoding (séquençage d’amplicons) afin de développer et de valider des méthodes permettant de détecter simultanément plusieurs agents pathogènes bactériens et fongiques dans des lots de semences de différentes espèces légumières.
Cette approche a déjà démontré son intérêt pour l’étude du microbiote des semences (Barret et al., 2015 ; Simonin et al., 2022) ainsi que dans plusieurs projets pilotes. Différents marqueurs de métabarcoding ont été présélectionnés pour ce projet, notamment la région ITS (Internal Transcribed Spacer de l’ARNr) et le gène gyrB (sous-unité B de l’ADN gyrase) pour caractériser respectivement les communautés fongiques et bactériennes.

Une collection d’échantillons de semences dont l’état sanitaire a été préalablement évalué a été constituée dans le cadre de ce projet. Dans un premier temps, les marqueurs de métabarcoding présélectionnés seront évalués in silico. Dans un deuxième temps, les étapes de trempage et de broyage des semences, d’extraction de l’ADN et d’amplification des marqueurs seront optimisées afin de répondre aux critères d’acceptation en matière de sensibilité. Enfin, une fois les méthodes de métabarcoding développées, leurs critères de performance seront évalués conformément aux recommandations relatives à la validation des méthodes d’analyse sanitaire des semences, et plus particulièrement des méthodes fondées sur le séquençage à haut débit (NGS) (EPPO, 2022 ; Massart et al., 2022). Leurs performances seront également comparées à celles des méthodes de référence utilisées pour évaluer la qualité sanitaire des semences.

Par la suite, des modifications des protocoles existants, intégrant une étape préliminaire optionnelle de métabarcoding, seront préparées en vue de leur communication aux réseaux de référence (ISTA, ISHI-Veg, OEPP, etc.). La conservation à long terme des données de séquençage permettra également de surveiller la présence d’espèces qui n’étaient pas recherchées lors des analyses initiales. Elle offrira ainsi la possibilité de réaliser des études rétrospectives en cas d’émergence de nouveaux agents pathogènes et/ou d’évolution des exigences phytosanitaires.

Références bibliographiques

-Barret et al., 2015. Emergence shapes the structure of the seed microbiota. Applied and Environmental Microbiology, 81: 1257–1266.
-EPPO, 2022. PM7/151 (1) Considerations for the use of high throughput sequencing in plant health diagnostics. EPPO Bulletin, 52: 619–642.
-Massart et al., 2022. Guidelines for the reliable use of high throughput sequencing technologies to detect plant pathogens and pests. Peer Community Journal, 2: e62.
-Simonin et al., 2022. Seed microbiota revealed by a large-scale meta-analysis including 50 plant species. New Phytologist, 234: 1448–1463.