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International audience; Using plant defense elicitors to protect crops against diseases is an attractive strategy to reduce chemical pesticide use. However, development of elicitors remains limited because of variable effectiveness in the field. In contrast to fungicides that directly target pathogens, elicitors activate plant immunity, which depends on plant physiological status. Other products, the biostimulants, can improve certain functions of plants. In this study, the objective was to determine whether a biostimulant via effects on grapevine physiology could increase effectiveness of a defense elicitor. A new methodology was developed to study biostimulant activity under controlled conditions using in vitro plantlets. Both biostimulant and defense elicitor used in the study were plant extracts. When added to the culture medium, the biostimulant accelerated the beginning of plantlet growth and affected the shoot and root development. It also modified metabolomes and phytohormone contents of leaves, stems, and roots. When applied on shoots, the defense elicitor changed metabolite and phytohormone contents, but effects were different depending on whether plantlets were biostimulated or controls. Defense responses and protection against Plasmopara viticola (downy mildew agent) were induced only for plantlets previously treated with the biostimulant, Therefore, the biostimulant may act by priming the defense elicitor action. In this study, a new method to screen biostimulants active on grapevine vegetative growth was used to demonstrate that a biostimulant can optimize the efficiency of a plant defense elicitor.

Le court-noué (CN) correspond à un dépérissement infectieux (népovirus) qui apparaît par taches au sein des parcelles. Cette maladie entraîne une dégénérescence progressive de la vigne qui conduit in fine à la mort des ceps. A l’heure actuelle, environ 60% du vignoble national serait touché, dont 30% de façon importante. Seize népovirus sont responsables de dégénérescence ou de dépérissement de la vigne. Cependant, le Grapevine FanLeaf Virus (GFLV) est le principal agent responsable. Il est transmis spécifiquement de plante à plante par un nématode ectoparasite du sol, Xiphinema index. Les nématodes, en piquant successivement deux ceps voisins dont les racines sont proches, inoculent le virus du pied malade au pied sain. Au printemps, la végétation apparait languissante, il est fréquent d’observer sur rameaux un aplatissement (fasciation) ou un raccourcissement des mérithalles (entre-noeuds), une croissance en "zigzag", une division du rameau en "balais de sorcière". Les répercussions sur feuilles se traduisent par des troubles de la nervation, des déformations et des panachures réticulées ou diffuses du feuillage. Dans cette étude, le sol rhizosphérique ainsi que des racines de 4 ceps asymptomatiques et de 4 ceps symptomatiques ont été prélevés dans une parcelle de Champagne suivie depuis plusieurs années. Après extraction d’ADN et d’ARN, la diversité des GFLV ainsi que celle des champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) a été analysée. De plus, l’expression de gènes codant des fonctions d’intérêt dans les interactions plantes-CMA et plantes-GFLV a été mesurée. Nos résultats montrent que les ceps symptomatiques et asymptomatiques présentent des communautés fonctionnelles fongiques et virales différentes.

L’induction de résistance des cultures aux maladies par des Stimulateurs de Défenses desPlantes (SDP) est l’une des stratégies envisagées pour réduire l'utilisation des pesticides de synthèse.Cependant, la variabilité de son efficacité au champ freine son développement. L’une des raisons estque, contrairement aux fongicides qui agissent directement sur les agents pathogènes, les SDP sollicitentl'immunité de la plante, dont la performance peut dépendre de son état physiologique. Outre les SDP,d'autres produits utilisés en agriculture, les biostimulants (BS), sont décrits pour améliorer certainesfonctions de la plante. Dans ce contexte, l'objectif de ce travail était de vérifier sur vigne si les BS, vialeurs effets sur la physiologie de la plante, pouvaient constituer des leviers capables d’augmenterl'efficacité des SDP.Afin de vérifier cette hypothèse, nous avons développé une méthodologie expérimentale en conditionscontrôlées, utilisant des vitroplants de vigne et permettant de caractériser les effets de BS. Nous avonstesté les effets d’un BS (extrait végétal). Ajouté au milieu de culture, ce dernier accélère le début de lacroissance des plants et a un impact sur leur développement aérien et racinaire. Il a aussi un effet sur lemétabolome et la teneur en phytohormones des feuilles, des tiges et des racines. Enfin, nous avonstraité par un SDP (autre extrait végétal), par voie foliaire, les vitroplants précédemment biostimulés ounon. Le SDP a également modifié le métabolome et les teneurs en phytohormones des organes, maisdifféremment sur plants biostimulés ou témoins. De plus, il a induit des réponses de défense et uneprotection contre Plasmopara viticola (agent du mildiou) uniquement pour les plants biostimulés.Ces résultats suggèrent un mode d'action similaire à une potentialisation des défenses par le BS utilisé.Ainsi, cette étude a permis, d’une part, de développer une méthodologie adaptée au criblage de BS actifssur la croissance végétative de la vigne (phénotypage aérien et racinaire). D’autre part, elle démontre lapertinence de l'utilisation de biostimulants pour optimiser l'efficacité de SDP. D’autres travaux sontactuellement en cours pour étudier notamment les effets d’autres BS et SDP.

The grapevine FanLeaf (FL) corresponds to an infectious decline (nepovirus) which appears in patches within the plots. This disease leads to a progressive degeneration of grapevine plants which ultimately leads to the death. At present, about 60% of the French vineyard would be affected, of which 30% in an important way. Sixteen nepoviruses are responsible for grapevine degeneration or decline. Nevertheless, the Grapevine FanLeaf Virus (GFLV) is the main responsible agent. It is specifically transmitted from plant to plant by a soil-borne ectoparasitic nematode, Xiphinema index. The nematodes, by successively biting two neighboring plants whose roots are close, inoculate the virus from the diseased grapevine plant to the healthy one. In spring ,new growth is languishing in infected plants. It is frequent to observe on branches a flattening (fasciation) or a shortening of the internodes, a "zigzag" growth, a division of the branch in "witches' broom". The repercussions on leaves are expressed by venation disorders, deformations and reticulated or diffuse variegations of the foliage.In a vineyard plot located in Champaign (France), rhizospheric soil, fine roots, rootstock, internodes and leaves were sampled on many symptomanic and asymptomatic grapevine plants. Meta-genomics and -transcriptomics approaches were developed to follow (i) the species distribution, (ii) the genes and (iii) the expressed genes of fungi, bacteria and virus in a continuum from the soil to the leaves. In this context, our results reveal major modifications of the grapevine holobiont during the decline Our data suggest different communities of microbes and virus among plant tissues and between symptomatic and asymptomatic plants. In addition, expressed genes of virus as well as microbes are different between symptomatic and asymtomatic plants. For the time, our results bring some informations about the influence of the microbiota and virome in the grapevine holobiont disease.

National audience; Despite an increasing interest for the use of biostimulants (BS) in agriculture, methods allowing a precise description of their effects on plants remain rather limited. In the IRIS+ FUI project, two major and highly different worldwide crops, wheat (annual, monocotyledon) and grapevine (perennial, broadleaf) were chosen to deepen our knowledge of such compounds and explore their potential additional interest. One objective was to develop a tool adapted to the screening and study of the impact of a series of BS on the development and physiology of these crops in controlled conditions. We managed to develop such a tool adapted to grapevine herbaceous cuttings. It allows a quite rapid and non-destructive phenotyping of BS effects on the aerial and root parts of plantlets over time. At the end of the experiment, plant material can be sampled for biomass measurements (fresh and dry weight) and analysis of gene expression or metabolites. This tool was validated with some commercial BS prior being used to study new putative ones. Using this tool, we have identified a new BS provided by Arysta-Goëmar. The positive effects of this BS was dose dependent. We have observed that it transiently accelerates the shoot development and increases the number of roots, and also shoot and root biomass. Moreover, analysis of the root and shoot metabolomes highlighted clear fingerprints associated to BS effects. This tool will be useful to screen new BS potentially active in grapevine. Moreover, it will be useful to study and compare the effects of diverse BS on grapevine development, metabolism and physiology ; and to decipher their mode of action. In this context, work is still in progress to further develop this tool to make it suitable to the highlighting of diverse effects related to BS and other crops, such as wheat.

National audience; Les maladies du bois connaissent une recrudescence importante depuis ces vingt dernières années, dont en découlent de fortes répercussions économiques sur les vignobles. L’arsénite de sodium, seul produit efficace, a été employé pour lutter contre certaines d’entre elles, notamment l’esca, jusqu’en 2001, date où il fut interdit en France à cause de son action carcinogène. Faute de nouveaux composés ou de méthodes prophylactiques efficaces, le besoin d’étudier ces maladies afin de mieux comprendre leur fonctionnement et leurs répercussions chez la vigne a émergé. Dans ce projet, nous visons donc à étudier l’impact de l’esca et des dépérissements liés aux Botryosphaeriacées sur la physiologie, le métabolisme et l’immunité de la vigne. Ces maladies impliquent des pathogènes colonisant et affaiblissant les ceps, se traduisant par des perturbations immunitaires, développementales, biochimiques et physiologiques. Nous étudierons ces perturbations via des méthodes de physiologie, biologie moléculaire, biochimie, métabolomique, microbiologie, cytologie et d’imagerie. L’étude des dépérissements liés aux Botryosphaeriacées sera ciblée au niveau du bois de rameaux de deux ans prélevés au vignoble, et ce à différents stades phénologiques. L’impact de l’esca sera étudié pluri-annuellement, notamment au niveau des feuilles et du bois prélevés sur un modèle original « double greffe », permettant la comparaison des réponses de deux variétés de sensibilité différente à la maladie dans un même environnement.

International audience; The occurrence of grapevine trunk diseases (GTDs) increases gradually within vineyards, leading to important economic losses. The worldwide cost of dead grapevines replacement is estimated over 1.5 billion dollars per year (Hofstetter et al., 2012). In France, close to 13% of the vineyard is affected (Bruez et al., 2013). Several factors could affect grapevine susceptibility to GTDs, mainly climate, vine age, soil fertilization, and also rootstock and variety (Surico et al., 2006). Presently, no cultivar tolerant to GTDs could be identified and the level of disease expression for a cultivar can vary with region and from year to year (Surico et al., 2006). In this context, our objective was to assess if the expression of esca disease, one of the most widespread GTDs, was clone-dependent.

Grapevine trunk diseases (GTDs) are devastating diseases involving xylem-inhabiting fungi. Among them, Esca and Botryosphaeria dieback affect vineyards in major worldwide grape-producing areas. The causal fungi alter the woody issues and could produce toxins that disturb the plant physiology, leading to chronic or apolectic leaf symptoms. The unique effective fungicide against these diseases, sodium arsenite, is now prohibited because of toxicity. As GTDs are complex and still partly unknown, the identification of protection strategies remain a deadlock. Global and targeted approaches were therefore conducted to get new information on the impact of the diseases and sodium arsenite treatment on grapevine metabolism, development and physiology.

International audience; Grapevine trunk diseases (GTDs) are devastaLng diseases involving xylem-inhabiLng fungi. Among them, Esca and Botryosphaeria dieback affect vineyards in major worldwide grape-producing areas. The causal fungi alter the woody ;ssues and could produce toxins that disturb the plant physiology, leading to chronic or apolecLc leaf symptoms. The unique effecLve fungicide against these diseases, sodium arsenite, is now prohibited because of toxicity. As GTDs are complex and sLll partly unknown, the idenLficaLon of protecLon strategies remain a deadlock. Global and targeted approaches were therefore conducted to

International audience

Les travaux réalisés sur deux maladies du bois de la vigne (esca, BDA) ont montré leur effet sur la récolte et la croissance de la pousse printanière qui était annulé deux années après l’apparition des symptômes. Ces maladies ont aussi conduit à des modifications des propriétés analytiques des moûts et des vins. Les vins issus de raisins collectés sur des ceps symptomatiques n’étaient pas toujours les plus dépréciés. Les études effectuées sur le cycle biologique ont permis de mettre au point des outils pour différencier les individus de deux espèces de Botryosphaeriaceae et des outils d’hybridation in situ qui permettront de les localiser précisément dans les tissus. Elles ont aussi identifié la période de sensibilité de la plante face à ces champignons et montré l’importance de deux facteurs (stade phénologique, charge) pour leur développement. Les organes porteurs de leurs sources d’inoculum ont été identifiés et une méthode a été mise au point pour les quantifier. Parmi les pratiques agronomiques testées (taille, densité, aménagement de coteaux), aucunes n’influaient sur leur expression dans le vignoble, la situation semblait avoir plus d’importance que les pratiques testées. Enfin, la production de plants totalement exempts de champignons pathogènes ou moins porteurs n’a pas été efficace dans la lutte contre ces maladies.