L’objet de ce travail se focalise sur la recherche et la caractérisation de composés bioactifs issus d’algues de la côte marocaine. Ceci peuvent être utilisés soit en pharmacologie ou bien en phytopathologie. Le premier volet est consacré à l’étude des potentialités nutritionnelle et pharmacologiques de 6 espèces d’algues marines, parmi 24, les plus riches en lipides. La recherche des fractions actives en utilisant différentes méthodes de purification et d’essais bioguidés, ont montré une importante activité antiproliférative contre les cellules humaines du cancer du poumon (NSCLC-N6 et A549) avec une CI50<13 g/mL. Ces fractions, contenant des monogalactosyldiacylglycerol font l’objet d’élucidation du point vue structural (RMN et Masse haute résolution) plus poussées. Le deuxième volet est consacré à la valorisation des algues marines en phytopathologie. L’étude de l’activité antibactérienne a permis de déterminer in vitro et in vivo l’effet bio-pesticide des extraits d’algues rouges et brunes récoltées contre la pourriture molle de la pomme de terre causée par Dickeya dadantii. Leur utilisation directe sur des plantes de pomme de terre infectées par Dickeya dadantii comme biostimulant montre une élimination nette des symptômes de la pourriture molle et une amélioration de la croissance chez les plantes traitées. Ces derniers semblent ainsi intervenir en accélérant et en intensifiant l’enrichissement des plantes en enzymes impliquées dans la cascade de signalisation afin de stimuler les mécanismes de défenses. L’élicitation par les extraits d’algues semble donc intervenir en renforçant les mécanismes de défense des plantes de la pomme de terre contre Dickeya dadantii. / Either in pharmacology or in phytopathology. The first f 6 species of pharmacological potentialities o part is devoted to the study of the nutritional and coast. This can be used The purpose of this work focuses on the research and characterization of bioactive compounds from algae of the Moroccan seaweed, among 24 , the richest in lipids. The search for active fractions usi ng different purification methods and bioguide tests, showed a significant anticancer activity against human lung cancer cells (NSCLC - N6 and A549) with an IC 50 <13 g/ mL. These monogalactosyl diacylglycerol containing fractions are further elucidated structurally (NMR and high mass resolution ). The second part is dedicated to the valorisation of seaweed in phytopathology. The study of the antibacterial activity made it possible to determine in vitro and in vivo the bio - pesticidal effect of extracts of red and brown algae harvested against the soft rot of the potato caused by Dickeya dadantii . Their direct use on potato plants infected with Dickeya dadantii as a biostimulant shows clear elimination of sympto ms of soft rot and improved growth in treated plants. The latter seem to intervene by accelerating and intensifying the enrichment of plants in enzymes involved in the signaling cascade in order to stimulate the defense mechanisms. Elicitation by algae ext racts seems to intervene by strengthening the defense mechanisms of potato plants against Dickeya dadantii.

Field experiments were conducted at Live Oak, Florida, and Rhodesdale, Maryland, to evaluate the effect of variable seed-borne inoculum load of Dickeya dianthicola on potato plant emergence, plant growth throughout the growing season, disease prevalence in the field throughout the growing season, yield and grade, and transmission of D. dianthicola to progeny tubers. No statistically significant differences in emergence, plant height, or disease incidence were observed at either location. Statistically significant differences were observed in yield at the Florida location; all inoculated treatments had significantly lower yield than the non-inoculated control. No significant differences in yield were observed among treatments at the Maryland location. No significant differences in grade were observed at the Florida location. Significant differences in one tuber profile category were observed at the Maryland location. No significant differences in transmission of D. dianthicola to progeny tubers were observed at the Florida and Maryland locations.

Chez la pomme de terre Solanum tuberosum, la jambe noire et la pourriture molle sont des maladies provoquées par des populations bactériennes associant une ou plusieurs espèces des genres Pectobacterium et Dickeya. Depuis plusieurs décennies en Europe, l’implication des Dickeya s’amplifie, notamment avec l’émergence récente de D. solani dans les années 2000. Aucun moyen de lutte curatif n’est efficace contre ces phytopathogènes ; seules des approches prophylactiques sont mises en place par les filières de production. Dans ce travail, l’analyse de la structure de populations pathogènes au sein de parcelles de pomme de terre du nord de la France montre que D. dianthicola et D. solani dominent en abondance relative les populations de Pectobacterium, tandis que D. dianthicola domine D. solani lorsque les deux populations coexistent. Dans une seconde partie, des populations artificielles de D. dianthicola et D. solani ont permis d’évaluer leur agressivité et leur compétitivité en serre. Tandis que la population de D. dianthicola confirme sa plus forte agressivité et compétitivité après infection de plantes entière de S. tuberosum, celle de D. solani s’avère plus agressive et compétitive après infection de jacinthes Hyacinthus orientalis, ainsi qu’en milieux de culture riche et minimum. L’analyse individuelle des isolats composant les populations artificielles de D. dianthicola et de D. solani montre que l’agressivité différente chez l’hôte S. tuberosum est un trait distinctif de ces espèces pathogènes ; ce qui renforce l’hypothèse d’un transfert d’hôte récent (plantes à bulbes vers plants de pomme terre) de D. solani. D’une manière remarquable, dans les tissus infectés de S. tuberosum (tige et tubercules), les gènes de virulence pelD et pelE sont plus fortement exprimés et d’une manière plus hétérogène chez les isolats de D. solani que ceux de D. dianthicola. Une analyse transcriptomique comparative confirme la variabilité de l’expression de fonctions de virulence entre 3 isolats de D. solani. L’ensemble de ce travail révèle que D. solani est encore en phase d’adaptation à l’hôte S. tuberosum avec une moindre compétitivité contre D. dianthicola lors de co-infection mais a une expression des fonctions de virulence en condition de macération plus importante que D. dianthicola. Ainsi, sous condition de sélection de variations génétiques favorables à son installation sur l’hôte S. tuberosum et à l’amélioration de sa compétitivité contre D. dianthicola, D. solani représente un risque majeur à moyen terme pour la culture de pomme de terre. / In potato plant (Solanum tuberosum), blackleg and soft rot are diseases caused by bacterial populations associating one or more species of the genus Pectobacterium and Dickeya. For several decades in Europe, the involvement of the genus Dickeya has increased, notably with the recent emergence of D. solani in the 2000s. No effective control exists against these plant pathogens; only prophylactic approaches are set up by the production industry. In this work, analysis of the structure of pathogenic populations in potato fields of northern France shows that D. dianthicola and D. solani dominate populations of Pectobacterium in relative abundance, while D. dianthicola dominates D. solani when both populations coexist. In a second part, artificial populations of D. dianthicola and D. solani isolates have allowed to assessed their aggressiveness and competitiveness in a greenhouse experiment. While the D. dianthicola population confirms its strongest aggressiveness and competitiveness when whole plants of S. tuberosum are infected, D. solani population is more aggressive and competitive when infecting Hyacinthus orientalis, as well as in rich and minimal liquid mediums. The individual analysis of the isolates of the artificial populations of D. dianthicola and D. solani shows that different aggressiveness in the host S. tuberosum is a distinctive trait of these pathogenic species; which reinforces the hypothesis of a recent host transfer (bulb plants to potato plants) of D. solani. Remarkably, in infected tissues of S. tuberosum (stem and tubers), the virulence genes pelD and pelE are highly expressed and more heterogeneously among D. solani isolates than those of D. dianthicola. A comparative transcriptomic analysis confirms the variability of the expression of virulence functions between 3 isolates of D. solani. All this work reveals that D. solani is still in adaptation phase to the host S. tuberosum, with less competitiveness against D. dianthicola during co-infection but an expression of the virulence functions in maceration condition greater that D. dianthicola. Thus, under the condition of selection of favorable genetic variations to its establishment on S. tuberosum host plant and the improvement of its competitiveness against D. dianthicola, D. solani represents a medium-term major risk for potato cultivation.

Phytopathogenic Dickeya species inflict large economic losses on a variety of crops. A lack of effective chemical control methods has generated interest in the use of bacteriophages (phages) as a novel tool for biocontrol. In the last decade, six phages have been isolated in Belgium and Poland using Dickeya solani as the host. Previous work in this laboratory has isolated ninety phages capable of infecting D. solani. The majority have been morphologically classified as members of the Ackermannviridae family. In agreement with findings in Salmonella and Klebsiella species, the capsule of D. solani is a likely receptor of Ackermannviridae family phages. Analysis of D. solani strains carrying reporter fusions suggested that the capsule genes are expressed in response to nutritional stress, however disruption of the capsular polysaccharide cluster did not significantly impact virulence. Experiments assessing capsular polysaccharide as a putative receptor for Ackermannviridae family phages in nosocomial pathogen Serratia produced inconclusive results. Phageresistance due to random transposon mutagenesis identified genes encoding transcription factors and regulators, but none directly linked to capsular polysaccharide production. Thirteen phages were capable of infecting a wider host range of Dickeya species. Morphological and genomic analysis showed that six were Podoviridae family members, whilst the other seven were Myoviridae family members. These are part of the recently defined 'hairy Myoviridae', characterised by a distinct morphology. Another member of this grouping was isolated during this study, but is more closely related to phages of Erwinia amylovora. A subset of the Ackermannviridae family phages were shown to be capable of facilitating transduction. This makes them unsuitable for use in the environment due to the risk of deleterious horizontal gene transfer. This is also true for the Myoviridae family members, but not for one of the Podoviridae family members. This phage could therefore be a promising candidate for therapeutic use.

Les glucanes périplasmiques osmorégulés (OPG) sont des oligomères de glucose retrouvés chez la plupart des Proteobacteries. Le squelette glucosidique peut être substitué par différents types de molécules selon les espèces. Ces glucanes sont un des facteurs commun de virulence de nombreuses bactéries zoo- et phyto- pathogènes telles que Salmonella enterica, Pseudomonas aeruginosa ou Dickeya dadantii. D. dadantii est une entérobactérie phytopathogène à large spectre d’hôte. Cette bactérie provoque la maladie de la pourriture molle. Chez cette bactérie, un mutant dépourvu d’OPG montre un phénotype pléïotrope : perte totale de la virulence, diminution de la motilité, baisse de la sécrétion des exoenzymes indispensables à la virulence, induction générale d’une réponse au stress suggérant un sévère défaut de perception de l’environnement. Cette idée est renforcée par le lien unissant des systèmes à deux composants, systèmes clefs de la perception de l’environnement, et les OPG. Une approche exploratoire sur la place des OPG dans la virulence a permis de montrer que dans un mutant dépourvu d’OPG, l’inactivation de pecS, principal répresseur de la virulence, permet de restaurer la virulence sur feuille d’endive. La conservation de plusieurs phénotypes associés au défaut de synthèse d’OPG indique que les deux mutations n’affectent pas une seule et même voie de régulation. Enfin, l’identification du gène codant la succinyl-transférase, enzyme responsable de la substitution des OPG par des résidus succinyles, a permis de compléter le set de gènes impliqués dans la biosynthèse des OPG. Leur rôle reste cependant inconnu. / Osmoregulated perisplamic glucans (OPGs) are oligosaccharides accumulated in the envelope of many Gram-negative bacteria. Glucose is the sole constitutive sugar and this glucosidic backbone could be substituted by various kind of molecules depending on the species. Numerous studies indicate that these glucans belong to the common virulence factors for zoo- and phyto- pathogens Proteobacteria as Salmonella enterica or Dickeya dadantii. D. dadantii causes soft rot disease in a wide range of plant species. Strains of this species completely devoid of OPG show a pleiotropic phenotype including increased synthesis of exopolysaccharides, loss of motility, induction of a general stress response and complete loss of virulence. These phenotypes were confirmed by a proteomic analysis and suggest that strains devoid of OPGs are impaired in the perception of their environment. The link between OPGs and two component system, the main system used by bacteria to sense and respond to the environmental variation, strengthen this idea. The study of the place of OPGs in a virulence regulatory network showed that mutation in the major virulence repressor pecS restored virulence in a D. dadantii opg-negative strain. All the phenotypes were not restored indicating that the two mutations didn't affect a same pathway. Finally, the identification of opgC, was investigated, encoding a membrane-bound protein required for succinylation of OPG. However, the role of succinyl residues remains unknown.

Parmi les bactéries pathogènes, les entérobactéries occupent une place particulière du fait de leur facilité d’étude génétique et de leur grande diversité d’hôtes. Dickeya dadantii est une bactérie pathogène des plantes, responsable de pourriture sur de nombreux végétaux en culture ou lors de leur stockage. Sa virulence est principalement due à la sécrétion d’enzymes dégradant la paroi végétale. Ce travail de thèse a porté sur la caractérisation génétique et biochimique de glycosidases de D. dadantii afin de comprendre leur importance dans la dégradation des tissus végétaux. Dans ce travail, nous avons montré que D. dadantii est capable d'utiliser le saccharose, le raffinose, ou le mélibiose comme seule source de carbone pour sa croissance grâce aux deux clusters de gènes scrKYABR et rafRBA, incluant les glycosidases RafA (α-galactosidase, famille GH36) et ScrB (sucrose hydrolase, famille GH32). Le cluster raf permet le catabolisme du mélibiose. Le catabolisme du raffinose nécessite deux étapes supplémentaires fournies par les gènes scrY et scrB. En outre, nous avons caractérisé et analysé deux autres gènes. D’une part, le gène bgxA code une β-D-glucosidase/β-xylosidase (famille GH3). Ce gène est induit en présence de sucres et acides phénoliques. D’autre part, le gène xydA code une enzyme à activité α-L-arabinopyranosidase (famille GH43). Ce gène est induit en présence de xylose. Les résultats obtenus suggèrent que BgxA et XydA sont impliquées dans la dégradation de composés végétaux. La mise en évidence de nouvelles enzymes impliqués dans la pathogénie des bactéries envers leurs hôtes ouvrirait la voie à la recherche de stratégies de lutte contre les phytopathogènes. / Enterobacteriaceae are of particular interest among pathogenic bacteria, because of their suitability for genetic studies and their wide range of hosts. Dickeya dadantii is a plant pathogenic bacterium , causing soft rot diseases in a wide range of plant species in culture or during storage. Its virulence is mainly due to the secretion of plant cell wall degrading enzymes. This thesis has focused on genetic and biochemical characterization of D. dadantii glycosidases to understand their importance in the degradation of plant tissues. In this work, we showed that D. dadantii is able to utilize sucrose, raffinose, or melibiose as sole carbon sources for growth. This ability is due of the presence of two gene clusters, scrKYABR and rafRBA, including the glycosidases RafA (α-galactosidase, GH36) and ScrB (sucrose hydrolase, family GH32). The cluster raf allows catabolism of melibiose. Raffinose catabolism requires two additional steps provided by the genes scrY and scrB. In addition, two other genes were analyzed and characterized. On one hand, bgxA encodes a β-D glucosidase/β-xylosidase of the family GH3. This gene is induced in the presence of phenolic sugars and acids On the other hand, XydA encodes an α-L-arabinopyranosidase of the family GH43. This gene is induced in the presence of xylose. The results suggest that BgxA and XydA are involved in the degradation of plant compounds. Identification of new enzymes involved in the pathogenesis of bacteria towards their hosts could open the way for research strategies to fight plant pathogens.

Les bactéries pectinolytiques appartenant aux genres Pectobacterium et Dickeya spp. sont des agents pathogènes chez Solanum tuberosum. Ces bactéries sont responsables de la maladie de la jambe noire et de la pourriture molle lors de la culture et du stockage des tubercules. Ce travail de thèse est divisé en deux axes: 1) Etude dela diversité d'une population du pathogène D. solani par approche de génomique comparée afin de mieux comprendre la structure génomique de cette espèce émergente. 2) L'assemblage du génome et la caractérisation génomique des facteurs de virulence chez Pectobacterium wasabiae RNS 08421A.L'analyse des génomes de 20 isolats de D. solani issus d’environnements différents, par une approche de génomique comparative associée à des analyses fonctionnelles, a révélé une forte homogénéité génétique au sein de la majorité des souches (16/20). De plus, cette analyse a permis de caractériser un nouveau sous-groupe au sein de l'espèce D. solani, représenté par la souche 0512 (1/20). En revanche, d’autres isolats (3/20) montrent des variations de quelques centaines à quelques milliers de SNPs/InDels qui sont regroupés dans des îlots génomiques. Leur analyse phylogénétique révèle qu’ils proviennent d’autres pathogènes par transferts horizontaux. Par ailleurs, l’analyse des fonctions affectées par les SNPs/InDels a permis de prédire, puis de vérifier sur pomme de terre, qu’un des isolats était faiblement virulent.La deuxième partie de mon travail porte sur l'assemblage, la caractérisation et l'analyse du génome de la souche RNS 08.42.1A de P. wasabiae, qui a été isolée en France. La génomique comparative avec 3 autres souches de P. wasabiae d'origines géographiques différentes, a révélé à la fois une forte similitude au niveau de la séquence génomique (ANI> 99%) et une synténie conservée des gènes de virulence. En outre, notre analyse a mis en évidence une nette distinction entre ces quatre souches de P. wasabiae (isolées de S. tuberosum) et la souche type japonaise P. wasabiae CFBP 3304T (isolée du raifort). Dans P. wasabiae RNS 08.42.1A, les gènes de synthèse et de perception du quorum sensing, expI/expR, présentent une plus forte homologie avec leurs orthologues chez P. atrosepticum et P. carotovurm (90%) qu'avec leurs homologues chez P. wasabiae (70%). Ceci suggère une acquisition de ces gènes par transfert horizontal au sein d'une population de pathogènes infectant la même plante hôte. / The pectolytic bacteria Pectobacterium and Dickeya species cause important diseases on Solanum tuberosum and other arable and horticultural crops. These bacteria are responsible for blackleg in the field and tuber soft rots in storage and in transit as well as in the field worldwide. The main objectives of this thesis are: 1) To study the diversity of a D. solani population using comparative genomics approaches in order to understand the genomic structure and evolution of this emerging species. 2) Characterization and genomic analysis of virulence factors in Pectobacterium wasabiae RNS 08421A.Using comparative genomics approach combined with functional assays, the analysis of the genomes of 20 isolates of D. solani from different environments, revealed a strong genetic homogeneity within the majority of strains (16/20). Moreover, this analysis allowed to characterize a new subgroup within D. solani species, represented by the 0512 strain (1/20). In contrast, some strains (3/20) showed variations from hundreds to a few thousand of SNPs/Indels which are grouped in genomic islands (GIs). Phylogenetic analysis of these GIs shows that they were acquired from other pathogens by horizontal transfer. Furthermore, the analysis of the functions affected by SNPs/Indels allowed to predict, then check on potatoes, that one of these strain was less virulent.The second part of my work involves assembly, characterization and analysis of the genome of the strain P. wasabiae RNS 08.42.1A, which was isolated in France. Comparative genomics with three other P. wasabiae strains from different geographical origins, revealed a strong similarity in the genome sequence (ANI> 99%) and conserved synteny of virulence genes. In addition, our analysis showed a clear distinction between the strains of P. wasabiae isolated from S. tuberosum and the type strain P. wasabiae CFBP 3304T (isolated from horseradish). In P. wasabiae RNS 08.42.1A, the complex system for synthesis and perception of quorum sensing signal expI/expR, exhibit higher homology with their orthologs in P. atrosepticum and P. carotovurm (90%) than their homologs in P. wasabiae (70%). This suggests acquisition of these genes by horizontal gene transfer within a population of pathogens infecting the same host plant.

Le fer est un élément essentiel pour presque tous les êtres vivants cependant, il est peu biodisponible et est toxique dans sa forme libre car il engendre des formes réactives de l'oxygène via la réaction de Fenton. Pour se procurer le fer, les microorganismes sécrètent de petites molécules nommées sidérophores ayant une très forte affinité pour Fe3+. Les sidérophores sont requis pour la pathogénie de plusieurs agents pathogènes sur hôtes animaux ou végétaux, mais ce sont également des éliciteurs de défense. Des travaux antérieurs ont montré que les sidérophores activent les défenses et les gènes de réponse à la carence en fer chez Arabidopsis thaliana. L’activation de réponses de défense par le sidérophore requiert un niveau physiologique de fer dans la plante indiquant que le fer participe à la mise en place de ce processus. Au cours de ma thèse, les réponses globales de la plante A. thaliana au sidérophore deferrioxamine (DFO) ont été étudiées par une approche transcriptome. Les résultats obtenus montrent que le principal processus activé est l’immunité. En utilisant des chélateurs de fer différents, j’ai montré que l’effet chélation du fer est responsable de l’activation de l’immunité. Le traitement sidérophore provoque également une perturbation de l’homéostasie du fer et d’autres métaux dans la plante. Dans un mutant irt1 affecté dans le transport de plusieurs métaux lourds dont le fer, l’activation des défenses par la DFO est compromise. Par ailleurs, j’ai étudié l’effet du statut en fer de la plante sur sa sensibilité à la bactérie pathogène Dickeya dadantii et sur l’expression des défenses. Il apparait que le fer est requis pour la mise en place de plusieurs processus de défense en réponse à D. dadantii. Les plantes carencées en fer sont plus résistantes à l’infection. Une quantité de fer physiologique dans la plante est requise pour la multiplication bactérienne et pour l’expression des facteurs de pathogénie, les pectate lyases. Le marquage du fer par la méthode Perls’-DAB-H2O2 montre que celui–ci est très peu abondant dans les tissues végétaux contenant les bactéries qui, elles, sont chargées de fer. Dans l’ensemble, nos résultats montrent que le fer est requis dans l’arsenal défensif de la plante mais qu’il est également un facteur limitant pour le cycle infectieux de D. dadantii. / Iron is an essential element for almost all living organisms, however, it is not bioavailable and is toxic in its free form as it generates reactive oxygen species via the Fenton reaction. To obtain iron, microorganisms secrete small molecules named siderophores with very high affinity for Fe3 +. Siderophores are required for the pathogenesis of several pathogens on animals or plants, but they also are elicitors of defenses. Previous work has shown that siderophores activate defenses and iron deficiency response genes in Arabidopsis thaliana. The activation of defense responses by the siderophore requires a physiological level of iron in the plant indicating that iron is involved in the activation of this process. In my thesis, the global response of the plant A. thaliana to the siderophore deferrioxamine (DFO) has been studied by a transcriptomic approach. The results obtained show that the main process being activated is immunity. By using different iron chelating agents, I have shown that the iron chelation effect is responsible for the activation of immunity. The siderophore treatment also causes disturbance in the homeostasis of iron and other metals in the plant. In an irt1 mutant affected in the transport of heavy metals including iron, activation of defenses by the DFO is compromised. In addition, I studied the effect of iron status of the plant on its susceptibility to the pathogenic bacteria Dickeya dadantii and on the expression of defenses. It appears that iron is required for the establishment of several defense processes in response to D. dadantii. The iron deficient plants are more resistant to infection. A physiological amount of iron in the plant is required for bacterial growth and for expression of the virulence factors, pectate lyases. Iron staining by the Perls' -DAB - H2O2 method shows that low abundance of this metal in plant tissue coincides with the presence of bacteria, which contain high amounts of iron. Overall, our results show that iron is required in the defense arsenal of the plant but it is also a limiting factor for the infectious cycle of D. dadantii.

Chez S. tuberosum, les pathogènes bactériens Pectobacterium et Dickeya causent les maladies de la jambe noire et de la pourriture molle au champ et lors du stockage des tubercules. Outre les méthodes de prophylaxie, aucune méthode de lutte n’est efficace contre ces bactéries. La FN3PT/RD3PT mène des projets de recherche en phytopathologie et épidémiologie pour mieux comprendre les traits de vie et la physiologie de ces pathogènes, et proposer des solutions de lutte adaptées. L’objectif de ce travail était double : comparer le pouvoir pathogène de deux bactéries émergentes D. dianthicola et D. solani et étudier des stratégies de lutte biologique contre Pectobacterium et Dickeya. D’abord, deux souches isolées au champ, D. dianthicola RNS04.9 et D. solani 3337 ont été comparées au niveau de leur pouvoir pathogène sur tubercules et sur plante entière. Cette étape a nécessité la mise au point de pathosystèmes appropriés. D. dianthicola RNS04.9 apparait plus virulente que D. solani 3337 sur plante entière, alors que le contraire est observé sur tubercules. Une comparaison génomique complétée d’études fonctionnelles ont révélé l’exsitence de certains traits propres à chaque souche, notamment, le catabolisme de l’arabinose et de l’urée chez D. solani 3337 et celui du rhamnose chez D. dianthicola RNS04.9. Ensuite, un criblage d’isolats bactériens a été réalisé pour identifier des agents de lutte biologique capables d’inhiber la croissance de Dickeya et Pectobacterium. Six bactéries, des genres Pseudomonas ou Bacillus, ont été retenues. Les essais menés en serre ont montré l’efficacité d’une combinaison de trois Pseudomonas pour diminuer les symptômes de jambe noire causées par D. dianthicola et sa transmission à la descendance. La séquence du génome de ces agents de lutte biologique a été déterminée. Avec ces données, par qPCR, un maintien des agents de phytoprotection dans le sol a été observé. Enfin, un criblage de molécules chimiques a été réalisé sur la base de leur capacité anti-quorum-sensing pour réduire l’expression des facteurs de virulence chez Pectobacterium. Deux inhibiteurs du quorum-sensing ont été identifiés. En conclusion de ce travail, la possibilité de coupler différentes stratégies de lutte contre ces pathogènes pectinolytiques est discutée. / Pectobacterium and Dickeya phytopathogens are the causative agents of the blackleg and soft rot diseases on S. tuberosum, in the field or during tuber-storage. Today, no effective method permits to control these bacteria. The FN3PT / RD3PT conducts plant pathology and epidemiology researches to understand the life traits and physiology of these pathogens and propose adapted control solutions. The aim of this study was dual: to compare the virulence of two emerging pathogens D. dianthicola and D. solani, and to study biocontrol strategies directed at Pectobacterium and Dickeya. First, two strains were isolated from field samples, D. dianthicola RNS04.9 and D. solani 3337. The virulence of these strains was compared in tuber and whole plant-assays. This step required the development of appropriate pathosystems. D. dianthicola RNS04.9 appeared more virulent than D. solani 3337 on whole plant tests, while the opposite was observed on tubers tests. Genome comparisons and functional studies led to the dientifiation of some genetic traits unique to each strain such as the catabolism of arabinose and urea in D. solani 3337 and that of rhamnose in D. dianthicola RNS04.9. A screening of bacterial isolates was also performed to identify biocontrol agents capable of inhibiting the growth of Dickeya and Pectobacterium strains. Six isolates, belonging to the Pseudomonas or Bacillus genera were selected. The greenhouse trials have shown the efficacy of a combination of 3 Pseudomonas to reduce blackleg symptoms caused by D. dianthicola and its transmission to the offspring. The sequence of the genome of each biocontrol agents has been determined. With these data, the survival of biocontrol agents in the soil has been investigated by qPCR. Finally, a screening of chemical compounds was carried out on the basis of their anti-quorum sensing, i.e. their ability to quench the expression of Pectobacterium virulence factors. Two quorum-sensing inhibitors have been identified. As a conclusion to this work, opportunities to mix the various biocontrol strategies directed at pectinolytic pathogens is discussed.

Les bactéries sont en permanence confrontées à des changements d'environnements. La régulation transcriptionnelle joue alors un rôle majeur dans l'adaptation des bactéries. En particulier, la bactérie phytopathogène D. dadantii s'est récemment adaptée à l'hôte végétal. Elle produit en particulier des pectate lyases (Pel) qui dégradent la pectine, ciment des parois végétales, et jouent un rôle majeur dans le développement de la maladie. Les gènes pelD et pelE, malgré la forte divergence dans leur expression, sont issus d'un transfert horizontal suivi d'une duplication récente. La question de l'intégration de ces gènes avec les régulations préexistantes s'est alors posée.Dans un premier temps, les mécanismes moléculaires détaillés de la régulation de pelD ont été étudiés. Il a été montré que cette régulation s'appuie sur un promoteur divergent de forte affinité pour l'ARN polymérase mais de faible efficacité pour la transcription et sur un arrangement stratégique de quatre sites de fixation de répresseur FIS et deux sites de l'activateur CRP. Tous ces éléments interagissent entre eux pour produire une régulation fine de l'expression de pelD. L'origine de la divergence régulatrice entre les paralogues pelD et pelE a par la suite été explorée. De manière surprenante, la divergence entre ces deux gènes et leur sélection s'appuie presque exclusivement sur un décalage de la position du promoteur de pelE (« TSS turnover ») qui l'a transformé en initiateur de la dégradation de la pectine. Ce mécanisme très fréquent chez les eucaryotes pluricellulaires (homme, drosophile, souris…) n'avait jamais encore été décrit chez les bactéries.A travers l'étude des promoteurs pelD et pelE de D. dadantii, de nouveaux mécanismes renforçant l'importance de la régulation transcriptionnelle dans les processus adaptatifs ont ainsi été découverts / Bacteria face frequent environmental changes. Transcriptional regulation plays a major role in the adaptation to these changes. In particular, the phytopathogen bacteria Dickeya have recently adapted to vegetal hosts. They produce Pecate lyases (Pel), among others, to degrade pectin in plant cell walls, which is necessary for disease development. The pelD and pelE genes, despite the strong divergence in their expression, originate from a horizontal gene transfer followed by a recent duplication. This raises the question of their integration into the preexisting regulatory networks.Detailed molecular mechanisms of the transcriptional regulation of pelD were studied first. It was shown that this regulation relies on a high-affinity but low transcription efficiency divergent promoter and a strategic arrangement of four FIS repressor binding sites and two CRP activator binding sites. These elements interact together to fine-tune the expression of pelD. Next, the origin of the regulatory divergence between the paralogous genes pelD and pelE was explored. Surprisingly, their divergence and selection relies mostly on a TSS turnover which happened on the pelE regulatory region and transformed pelE into an initiator of pectin degradation. This widespread phenomenon in multicellular eukaryotes (human, fly, mouse…) had not yet been seen in bacteria. To conclude, through the study of D. dadantii pelD and pelE promoters, new mechanisms highlighting the relevance of transcriptional regulation in adaptation were discovered in this work