Endosphère - Endosphere

Le microbiome de l'endosphère
Le microbiome végétal se compose de diverses communautés microbiennes sur la surface extérieure et dans les tissus internes de la plante hôte. Les communautés de rhizosphère et de phyllosphère sont à l'extérieur de la plante, tandis que la communauté d'endosphère est à l'intérieur de la plante.

Certains micro-organismes, tels que les endophytes , pénètrent et occupent les tissus internes de la plante, formant le microbiome endosphérique. Les mycorhiziens arbusculaires et autres champignons endophytes sont les colonisateurs dominants de l'endosphère. Les bactéries, et dans une certaine mesure les archées , sont des membres importants des communautés endosphères. Certains de ces microbes endophytes interagissent avec leur hôte et offrent des avantages évidents aux plantes. Contrairement à la rhizosphère et au rhizoplan, les endosphères abritent des communautés microbiennes très spécifiques. La communauté endophyte des racines peut être très distincte de celle de la communauté du sol adjacent. En général, la diversité de la communauté endophyte est inférieure à la diversité de la communauté microbienne à l'extérieur de la plante. L'identité et la diversité du microbiome endophytique des tissus aériens et souterrains peuvent également différer au sein de la plante.

Feuilles et bactéries

Infiltration bactérienne induite par la lumière dans une feuille
Schéma physique se concentrant sur une ouverture stomatique dans
a) des conditions sombres                     b) des conditions lumineuses
c) Gros plan des voies sous-jacentes dans un tissu foliaire
qui entraînent une infiltration bactérienne induite par la lumière dans la feuille

L'exposition à la lumière peut déclencher la photosynthèse dans les feuilles des plantes, telles que les feuilles vertes , et augmenter les concentrations de produits photosynthétiques, tels que le glucose, dans le tissu foliaire. Les bactéries présentes à la surface des feuilles peuvent réagir aux produits photosynthétiques disponibles et migrer dans le tissu foliaire par chimiotaxie vers des gradients de concentration en nutriments . Une fois que les bactéries sont à l'intérieur du tissu foliaire, elles ne peuvent pas être éliminées, ce qui présente un risque pour les consommateurs. Plusieurs bactéries, telles que Escherichia coli et Salmonella enterica , sont capables de fixer la microstructure à la surface des feuilles des plantes, telles que les trichomes , les stomates et les rainures, et de se localiser sur des sites inaccessibles pour l'eau de lavage et les désinfectants. Les bactéries sont également capables de s'infiltrer dans les ouvertures disponibles à la surface des feuilles, telles que les stomates, les coupures et les blessures, pour atteindre des dizaines de micromètres de profondeur sous l' épiderme des feuilles . Cette infiltration peut présenter un risque pour la consommation humaine de légumes-feuilles crus.

La lumière est l'une des forces motrices qui peuvent favoriser l'infiltration de bactéries pathogènes dans les feuilles des plantes. L'incubation de S. enterica ( sérovar Typhimurium ) sur des feuilles de laitue iceberg à la lumière a conduit à une association de bactéries près des stomates ouverts et à une infiltration dans le tissu foliaire. Cependant, une condition sombre a causé un motif d'attachement dispersé à la surface de la feuille et une mauvaise infiltration stomatique. Les nutriments, tels que le glucose et le saccharose , produits par les cellules photosynthétiquement actives dans le tissu foliaire pendant l'exposition à la lumière sont attrayants pour les bactéries qui peuvent être initialement présentes à la surface de la feuille. L'ouverture des stomates à la lumière permet aux bactéries de se déplacer par chimiotaxie vers les gradients de nutriments à l'intérieur des feuilles. De nombreuses plantes ont développé des mécanismes de défense des stomates pour fermer les stomates lors de la perception des structures de surface bactériennes, connues sous le nom de modèles moléculaires associés aux microbes (MAMP). Cependant, il n'est pas toujours couronné de succès et il a été démontré que certains agents pathogènes humains pénètrent à l'intérieur des feuilles par le biais d'un processus impliqué dans la chimiotaxie et la motilité .

Les références