Contribution to the research of microbial and RedOx bio-indicators for the early characterisation of grapevine trunk diseases

Abstract

Les maladies du bois de la vigne, liées à des champignons pathogènes dont le mécanisme d’action est encore mal caractérisé, sont responsables de dépérissements dans les vignobles du monde entier, occasionnant des pertes de productivité et de rendement importantes dans la filière viticole. Devant le manque actuel de solutions efficaces pour enrayer la mise en place de la maladie puis le développement des symptômes, irréversibles mais souvent tardifs par rapport à l’infection pathogène, un diagnostic précoce de ces maladies est indispensable. Considérant l’holobionte vigne, c’est-à-dire le cep et le microbiote avec lequel il interagit, nous faisons l’hypothèse que des bio-indicateurs précoces de la maladie permettraient d’identifier une perturbation de l’homéostasie entraînant un déséquilibre fonctionnel préexistant à l’apparition des symptômes. Ici, ces bio-indicateurs potentiels seraient liés (i) au dysfonctionnement du métabolisme RedOx et (ii) à des modifications de composition microbienne (bactéries, champignons) du microbiote de l’holobionte vigne. Ainsi, dans cette étude, les échantillons de vigne (feuilles, rameaux, bois du greffon et racines) ainsi que du sol ont été prélevés dans des expériences menées : (i) en conditions contrôlées via un modèle d’infection avec l’un des pathogènes responsables des dépérissements à Botryosphaeria, (ii) au vignoble sur des ceps atteints d’Esca. L’analyse des résultats montre que les marqueurs microbiens et du métabolisme RedOx testés sont, en l’état, difficilement exploitable et probablement inadaptés à une détection précoce des maladies du bois étudiées.Grapevine trunk diseases, linked to pathogenic fungi whose mechanism of action is still poorly characterised, are responsible for grapevine decline in vineyards throughout the world, causing significant losses in productivity and yield in the wine sector. Given the current lack of effective solutions to stop the establishment of the disease and the development of symptoms, which are irreversible but often late in relation to the pathogenic infection, early diagnosis of these diseases is essential. Considering the grapevine holobiont, i.e. the grapevine and the microbiota interacting with, we hypothesise that early bio-indicators of diseases would make it possible to identify a disturbance in homeostasis leading to a functional imbalance pre-existing the appearance of symptoms. Here, these potential bio-indicators would be linked to (i) the dysfunction of RedOx metabolism and (ii) changes in the microbial composition (bacteria, fungi) of the grapevine holobiont microbiota. Thus, in this study, grapevine samples (leaves, shoots, grafted wood and roots) as well as soil samples were collected in experiments conducted: (i) under controlled conditions via an infection model with one of the pathogens responsible for Botryosphaeria dieback, (ii) in the vineyard on grapevines affected by Esca. Analysis of the results shows that the microbial and RedOx metabolism markers we tested are, as they stand, difficult to use and probably unsuitable for early detection of the grapevine trunk diseases studied