Biological potential of ten endophytic bacteria isolated from Euphorbia antiquorum against Ralstonia solanacearum in tomato (Solanum lycopersicum L.)

Abstract

Le flétrissement bactérien de la tomate causé par Ralstonia solanacearum entrave la production de la tomate dans le monde entier et surtout au Cameroun. Les bactéries endophytes du genre bacillus formant des endospores leur permettant de mieux résister aux conditions de stress, pourraient être une solution biologique pour réduire les pertes dues à ce phytopathogène. Le présent travail a consisté à évaluer les effets suppressifs des bactéries endophytes isolées d’Euphorbia antiquorum contre Ralstonia solanacearum in vitro, en pot et en champ. Des dix (10) souches endophytes criblées in vitro pour leur activité antagoniste, six (6) souches à savoir Bacillus velezensis CBv_BE1, Bacillus amyloliquefaciens CBa_BFL2, Bacillus amyloliquefaciens CBa_RA37, Bacillus megaterium CBm_RR10, Bacillus amyloliquefaciens CBa_BFL1 and Lysinibacillus CBa_LPR19 ont présenté des propriétés antibactériennes en confrontations directe et indirecte avec des diamètres d’inhibition variant de 15 à 43 mm et des concentrations minimales inhibitrices (CMI) variant de 1000 µg/ml à 31, 25 µg/ml et de 62, 5 µg/mL à 7,812 µg/ml respectivement pour les filtrats de culture et les extraits à l’acétate d’éthyle ayant complètement inhibé la croissance de Ralstonia solanacearum. Ces souches ont montré également la capacité à produire les enzymes dégradant la paroi cellulaire (amylase, protéase, et cellulase), les facteurs favorisant la croissance des plantes (ammoniac, sidérophores, acide indole acétique et acide salysilique) avec des concentrations variantes selon la souche bactérienne. Les mutants spontanés générés, résistants aux antibiotiques ont montré la capacité à former un biofilm et à coloniser l’intérieur des tissus des plants de tomate avec un maximum de colonisation observée à log10 UFC (4,29/g de poids frais) à une charge d’inoculum de 0.5. 10 UFC/mL. L’application combinée de B. amyloliquefaciens CBa_BFL2 et B. amyloliquefaciens CBa_RA37 (CBa_BFL2/CBa_RA37) a favorisé la croissance aérienne et racinaire. De plus, le consortium CBa_BFL2/CBa_RA37 s’est démarqué en supprimant l’incidence et la sévérité de la maladie de 90 et 89% respectivement. Le modèle de Pearson a révélé une corrélation négative significative entre les activités spécifiques des gaiacol peroxydases (GPX), de la phénylalanine ammoniac lyase (PAL), et des superoxydes dismutases (SOD) et la gravité du flétrissement indiquant une réponse de défense innée renforcée de la tomate lors de la bactérisation par les agents de lutte biologique. Une étude en champ a été effectuée pour révéler son potentiel en tant qu’alternative aux produits agrochimiques pour le contrôle du flétrissement bactérien et l’amélioration de la productivité. Les résultats en champ ont révélé que le consortium CBa_BFL2/CBa_RA37 gardait son activité avec une protection de 87.5% contre le flétrissement bactérien. Par ailleurs le traitement en présence de Ralstonia solanacearum seule a entrainé une sévérité de 100% de la maladie au bout des trois mois d’expérimentation. Le control positif (streptomycine) s’est avéré inefficace en champ avec une sévérité de 87.5% de la maladie. De même le traitement en présence des agents de lutte a montré un meilleur rendement en termes de fleur et fruit comparé aux contrôles négatif (traitement en présence de R. solanacearum seul. Cette étude a démontré que les bactéries endophytes (CBa_BFL2 et CBa_RA37) isolées d’Euphorbia antiquorum, sont capables d’améliorer la croissance des plantes, mais surtout de 8xxvii protéger les plants de tomate contre le flétrissement bactérien. Elles ont par conséquent le potentiel d’être développées comme biopesticide. A cet effet, des recherches sont actuellement en cours pour la formulation d’un biopesticide à base du consortium CBa_BFL2/CBa_RA37 qui sera utilisé en champ pour des études complémentaires.