Dans le lagon de Moorea, en Polynésie Française, nous avons identifié un écosystème constitué de deux producteurs primaires (les cyanobactéries filamenteuses Lyngbya majuscula et Anabaena cf. torulosa), trois mollusques herbivores (Stylocheilus striatus, S. longicauda, et Bulla orientalis), un nudibranche carnivore (Gymnodoris ceylonica) et un crabe carnivore (Thalamita coerulipes). L. majuscula et A. cf torulosa prolifèrent sur de vastes zones jusqu’à épiphyter les coraux ; elles sont des producteurs importants de métabolites secondaires, principalement des lipopeptides cycliques, qui peuvent être toxiques ou répulsifs. Cependant, ces composés n’empêchent pas le lièvre de mer S. striatus de consommer les cyanobactéries. S. striatus, décrit comme un prédateur spécialiste de L. majuscula, est connu pour séquestrer et/ou biotransformer les métabolites secondaires de L. majuscula. Cependant nous avons également observé S. striatus, sur A. cf torulosa où il semble moins exposé à la prédation du nudibranch G. ceylonica que quand il est sur L. majuscula. Dans cet écosystème modèle, nous avons combiné le profilage des métabolomes des deux cyanobactéries et des expériences en écologie dans le but d’étudier le rôle des médiateurs chimiques dans la structuration de cet écosystème ; nous avons complété la caractérisation des profils métaboliques des deux cyanobactéries, étudié les transmissions verticale et horizontale des métabolites secondaires produits par les cyanobactéries le long de la chaine trophique, et étudié le rôle de ces composés dans les relations prédateurs-proies. De A. cf torulosa, nous avons isolé cinq analogues acyliques et deux analogues cyliques des laxaphycines que nous avons caractérisés par RMN (1D et 2D RMN : COSY, TOCSY, HSQC, HMBC, NOESY), spectrométrie de masse (spectrométrie de masse à haute résolution et fragmentation en MSn), ainsi que par dégradation chimique avec la méthode de Marfey. La présence de laxaphycines acycliques n’a jamais été décrite auparavant. Nous avons montré que les peptides de L. majuscula sont séquestrés sans biotransformation par les herbivores, alors que les herbivores présents sur A. cf torulosa biotransforment deux laxaphycines en quatre composés nouveaux que nous avons caractérisés. Il ne semble pas que la séquestration et la biotransformation soient opérées dans le but d’améliorer les défenses chimiques des herbivores mais plutôt comme un mécanisme de tolérance. Nous avons également montré que les mollusques herbivores utilisent les composés produits par les cyanobactéries comme signaux chimiques pour détecter à distance les cyanobactéries et pour le choix de leur nourriture. Ces expériences de choix semblent indiquer que S. striatus et B. orientalis sont des herbivores généralistes bien que l’influence des molécules des cyanobactéries suggère un comportement adaptatif permettant au mollusque de retrouver l’hôte sur lequel il a été prélevé. / In the lagoon of Moorea in French Polynesia, we have identified a relatively simple tropical marine ecosystem consisting of two primary producers (two filamentous cyanobacteria, Lyngbya majuscula and Anabaena cf. torulosa), three herbivorous molluscs (Stylocheilus striatus, S. longicauda and Bulla orientalis), a carnivorous nudibranch (Gymnodoris ceylonica) and a carnivorous crab (Thalamita coerulipes). L. majuscula and A. cf torulosa, that bloom ephemerally across wide sandy areas and even on corals, are prolific producers of secondary metabolites, mainly cyclic lipopeptides, which may either be toxic or act as feeding deterrents to potential consumers. However, these compounds do not prevent the sea hare S. striatus, feeding on cyanobacteria. S. striatus, considered as L. majuscula specialist, is known to sequester and transform some secondary metabolites produced by L. majuscula,. However we found also S. striatus feeding on A. cf torulosa and in this case it was less susceptible to predation by the nudibranch G. ceylonicasa than when it fed on L. majuscula. In the study of this model ecosystem, we combine cyanobacterial metabolome profiling and ecological bioassays in order to study the cascading effects of chemical mediators in multi-trophic relationships; we completed the metabolic profile characterization of the two cyanobacteria, we studied vertical and horizontal transmissions of the cyanobacterial secondary metabolites along the trophic web, and studied the role of these compounds in predator-prey relationships. Focusing our attention on A. cf torulosa we isolated seven new lipopeptides, derived from the known laxaphycins, and characterized them using extensive NMR experiments (1D and 2D NMR: COSY, TOCSY, HSQC, HMBC, NOESY), mass spectrometry (HR-MS and fragmentation by MSn) and Marfey’s advanced method. It is the first time that acyclic analogs of laxaphycins have been described. Although the peptides from L. majuscula are found intact in herbivores, some lipopeptides from A. cf torulosa are biotransformed by sea hares into four new compounds we characterized. The sequestration and biotransformation by the herbivores may be considered as a tolerance mechanism rather than a defense mechanism. We demonstrate also that the herbivores use cyanobacterial compounds as chemical cues for cyanobacteria tracking and feeding choice. Our experiments suggest that S. striatus and B. orientalis are generalist consumers, although the influence of cyanobacterial chemical cues on their foraging preferences may suggest an adaptive behavior enabling the mollusc to track their host of origin.

L'utilisation de biofongicides et de molécules stimulatrices des défenses des plantes (SDP) constituent des stratégies de lutte alternative permettant la réduction de l'utilisation des fongicides conventionnels. Toutefois, il n'existe que peu de produits homologués et appliqués sur blé et encore moins contre la septoriose. Dans le cadre de cette étude, nous avons testés et mis en évidence l'efficacité de protection du blé contre Zymoseptoria tritici de plusieurs molécules. En effet, 29 molécules biosourcées dérivées de la fonctionnalisation de l'acide pyroglutamique (PGA), contenu dans les mélasses de la betterave sucrière, ont été évaluées en plus de l'acide y-aminobutyrique GABA, pour la première fois contre Z. tritici. Le GABA et 16 molécules fonctionnalisées ont réduit significativement les pourcentages de la maladie. L'absence d'effets directs sur Z. tritici vérifiée in vitro confirme que ces protections sont dues exclusivement à un effet SDP. Pour ces molécules, l'étude de la relation structure activité a mis en évidence l'importance des différents groupements chimiques impliqués dans les protections observées. D'autre part, la conjugaison du PGA avec l'acide salicylique (SA) a permis l'obtention de 5 nouvelles molécules parmi lesquelles 4 étaient plus efficaces que les molécules mères et cette efficacité semble être également due à un effet SDP. Enfin, la saccharine ainsi que trois lipopeptides cycliques produits par Bacillus subtilis (mycosubtiline, surfactine et fengycine seuls ou en mélange) ont été évalués pour la première fois sur le pathosystème blé - Z. tritici et ont conféré des protections significatives dues à des propriétés SDP, à des activités antifongiques directes ou à des effets combinés. Cette étude a donc permis d'identifier de nouvelles molécules possédant différents modes d'action et qui pourraient être envisageables en lutte alternative contre la septoriose du blé, toutefois, des analyses complémentaires sont requises. / The use of biofungicides and elicitors of plant defenses are alternative control stategies that can reduce the use of conventional fungicides. However, there are few products registered and applied on wheat and even less against Septoria tritici blotch. As part of this study, we tested and demonstrated the protective efficacity of several molecules on wheat against Zymoseptoria tritici. In fact, 29 biosourced molecules derived from the functionalization of pyroglutamic acid (PGA) contained in the molasses of sugar beet were evaluated with y-aminobutyric acid GABA, for the first time against Z. tritici. GABA and 16 functionalized molecules significantly reduced the percentages of the disease. The absence of direct effects on the fungus tested in vitro confirms that these protections are due exclusively to an elicitation of plant defense mechanisms. For these molecules, the study of the structure activity relationship has highlighted the importance of different chemical groups involved in the observed protections. On the other hand, the conjugation of PGA with salicylic acid (SA) allowed the obtention of 5 new molecules among which 4 were more effective than the parent molecules and this efficiency seems to be also due to an eliciting effect. Finally, saccharin and three cyclic lipopeptides produced by Bacillus subtilis (mycosubtilin, surfactin and fengycin alone or as mixtures) were evaluated for the first time on the pathosystem wheat - Z. tritici and conferred significant protection due to eliciting properties, direct antifungal activities or combined effects. This study has thus made it possible to identify new molecules with different modes of action and which could be considered in alternative control against wheat leaf blotch, however, additional analyses are required.