En microbiologie, la phyllosphère est l'ensemble des parties des plantes situées au-dessus du niveau du sol et considéré comme habitat pour les micro-organismes...
Notamment en raison du caractère mortel ou inhibiteur des UV solaires pour de nombreux microbes de la phyllosphèreSundin, G. W., & Jacobs, J. L. (1999). Ultraviolet radiation (UVR) sensitivity analysis and UVR survival strategies of a bacterial community from the phyllosphere of field-grown peanut (Arachis hypogeae L.). Microbial Ecology, 38(1), 27-38.Jacobs, J. L., & Sundin, G. W. (2001). Effect of solar UV-B radiation on a phyllosphere bacterial community. Applied and Environmental Microbiology, 67(12), 5488-5496., les habitats microbiens et fongiquesOsono, T. (2006). Role of phyllosphere fungi of forest trees in the development of decomposer fungal communities and decomposition processes of leaf litter. Canadian Journal of Microbiology, 52(8), 701-716. sont préférentiellement situés au-dessous du niveau du sol (et surtout dans la mince partie du sol qui gaine les racines et des tiges souterraines) sont considérés comme, respectivement, la rhizosphère et la (ou laïmosphère).
La phyllosphère abrite une discrète mais intense vie microbienneLindow, S. E., & Brandl, M. T. (2003). Microbiology of the phyllosphere. Applied and environmental microbiology, 69(4), 1875-1883.Vorholt J.A (2012) Microbial life in the phyllosphere. Nature Reviews Microbiology, 10(12), 828-840., dont une partie forme le microbiote de la planteVorholt, J. A. Microbial life in the phyllosphere. Nat. Rev. Microbiol. 10, 828–840 (2012), dont on s'est aperçu au début du qu'elle était plus complexe qu'on ne l'avait précédemment imaginéYang, C. H., Crowley, D. E., Borneman, J., & Keen, N. T. (2001). Microbial phyllosphere populations are more complex than previously realized. Proceedings of the National Academy of Sciences, 98(7), 3889-3894.. Le microbiote présent sur les feuilles, tiges et tronc évolue après la chute des feuilles ou la mort de tout ou partie du végétal, pouvant aussi jouer un rôle dans le processus de décompositioin et de cyclage de la matière organiqueOsono, T. (2002). Phyllosphere fungi on leaf litter of Fagus crenata: occurrence, colonization, and succession. Canadian Journal of Botany, 80(5), 460-469 (résumé).. Le microbiote peut dans la phyllosphère former de véritables biofilms que l'on commence à mieux caractériser voire à quantifierMorris, C. E., Monier, J. M., & Jacques, M. A. (1998). A technique to quantify the population size and composition of the biofilm component in communities of bacteria in the phyllosphere. Applied and environmental microbiology, 64(12), 4789-4795
On parle même depuis plus d'un demi-siècleMorris, C. E., & Kinkel, L. L. (2002). Fifty years of phyllosphere microbiology: significant contributions to research in related fields. Phyllosphere microbiology, 365-375. de Lindow, S. E., & Leveau, J. H. (2002). Phyllosphere microbiology. Current Opinion in Biotechnology, 13(3), 238-243.et depuis peu d' Redford, A. J., Bowers, R. M., Knight, R., Linhart, Y., & Fierer, N. (2010). The ecology of the phyllosphere: geographic and phylogenetic variability in the distribution of bacteria on tree leaves. Environmental microbiology, 12(11), 2885-2893..
Subdivisions La phyllosphère peut être subdivisée en caulosphère (tiges), phylloplan (feuilles)Diem H.G (1973) Phylloplan et phyllosphère. Canadian Journal of Botany, 51(5), 1079-1080., anthosphère (fleurs) et carposphère (fruits).
La phyllosphère comme habitat Les feuilles et le milieu intérieur des plantes sont un habitat important pour les microbes (bactéries, microchampignons). Ce mode de vie constitue un véritable succès évolutif si l'on en juge par l'hyperdiversité foliaire : une feuille de plante contient généralement entre un million et dix millions de microbes par centimètre carré, avec 10 espèces différentes dans les feuilles d'arbres de forêts tempérées, plus de 100 espèces différentes dans les feuilles d'arbres de forêts tropicales. Une estimation de la communauté microbienne à l'échelle du microbiome endophyte des feuilles est de à (jusqu'à )..
La plupart des plantes hébergent diverses communautés de micro-organismes, dont des bactéries, des champignons, des archées et des protistes. Une grande partie de ces espèces forment le microbiote de la plante, lequel varie selon des caractéristiques individuelles (traits fonctionnels notammentKembel, S. W. et al. Relationships between phyllosphere bacterial communities and plant functional traits in a neotropical forest. Proc. Natl Acad. Sci. USA 111, 13715–13720 (2014) ) et génomiques de la plante-hôteBodenhausen, N., Bortfeld-Miller, M., Ackermann, M. & Vorholt, J. A. (2014) A synthetic community approach reveals plant genotypes affecting the phyllosphere microbiota. PLoS Genet. 10, e1004283 (y compris chez les arbresLaforest-Lapointe, I., Messier, C. & Kembel, S. W. (2016) Host species identity, site and time drive temperate tree phyllosphere bacterial community structure. Microbiome 4, 27 et sur leurs feuillesRedford, A. J., Bowers, R. M., Knight, R., Linhart, Y. & Fierer, N. (2010)The ecology of the phyllosphere: geographic and phylogenetic variability in the distribution of bacteria on tree leaves. Environ. Microbiol. 12, 2885–2893 ).
Certaines sont bénéfiques, symbiotes voire indispensables pour la plante, servant notamment de défense contre les herbivores et les pathogènes.
D'autres fonctionnent comme des pathogènes des plantes et peuvent agresser la plante hôte ou même la tuer.
Cependant, la majorité des colonies microbiennes observées chez les plantes n'ont pas d'effet détectable sur la croissance ou la physiologie de la plante.
Applications La recherche sur l'activité et les fonctions de la vie microbienne de la phyllosphère présente des enjeux importants pour l'agriculture, la sylviculture la santé, par exemple pour les raisons suivantes : Une partie du microbiote des plantes, associé à la phyllosphère a une importance pour leur santé et leur productivité Il a été montré récemment que le biofilm microbien de plantes terrestres peut contribuer à fixer l'azoteCapone, D. G., & Taylor, B. F. (1977). Nitrogen fixation (acetylene reduction) in the phyllosphere of Thalassia testudinum. Marine Biology, 40(1), 19-28., mais aussi à dégrader certains polluants atmosphériques ; c'est le cas du phénol (qui peut être radiomarqué et suivi)Sandhu, A., Halverson, L. J., & Beattie, G. A. (2007). Bacterial degradation of airborne phenol in the phyllosphere. Environmental Microbiology, 9(2), 383-392. Le traitement des plantes cultivées avec des pesticides et fongicides pourrait avoir un effet négatif en altérant les fonctions de la communauté microbienne (défense, messages chimiques parfumés).. La compréhension de la survie des bactéries et des champignons phytopathogènes est essentielle pour le développement de nouveaux moyens de maîtriser leur propagation. Il existe parfois un risque d'intoxication alimentaire ; quand des fruits ou légumes sont contaminés par certaines bactéries, telles que Salmonella ou Escherichia coli O157:H7 . Cela est particulièrement vrai des fruits et des salades fraîches non cuits avant d'être consommés.
La prévention de ces épidémies par de bonnes pratiques de la fourche à la fourchette (HACCP) et par la mise en œuvre de meilleures stratégies de décontamination est importante pour la santé publique.
Notes et références
Voir aussi Articles connexes
Rhizosphère (équivalent racinaire de la phyllosphère) Botanique Microbiote des plantes feuille morte feuille (botanique) Greffe (botanique)
Liens externes Lettuce linked to food poisoning, BBC News, . Lindow SE1, Leveau JH., Phyllosphere microbiology, Current Opinion in Biotechnology. (3):238-43 (résumé)
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